PENGERINGAN ALAMI

Pengeringan kayu secara alami atau pengeringan tradisional banyak dilakukan di Indonesia , terutama pada pertukangan kayu kecil. System pengeringan ini merupakan system pengeringan kayu yang paling tua, terutama karena di Indonesia energi matahari sangat murah dan mudah didapat.

Batang pohon yang dipotong mempunyai kandungnan air sampai 200 persen sehingga harus dikeringkan sampai berbulan-bulan, bahkan sampai bertahun-tahun (3 bulan sampai 3 tahun). Untuk mencapai kadar air yang baik untuk pertukangan. Apalagi, system pengeringan alami ini sangat bergantung pada musim dan sinar matahari. Atas dasar kesulitan-kesulitan dan ketidakpastian waktu pengeringan, dicari system pengeringan lain untuk menjamin kelangsungan proses produksi (tidak bergantung pada musim) dan juga untuk mengurangi cacat-cacat pengeringan yang terjadi. Sistem pengeringan tersebut dinamakan system pengeringan buatan. Meskipun demikian ada berbagai jenis kayu, misalnya kayu jati, masih membutuhkan proses pengeringan alami. Kayu jati akan diteres lebih dahulu(dilukai kambiumnya) dan dibiarkan mati kering di lokasi hutan dalam keadaan berdiri sampai kira-kira 1 tahun. Kemudiab pohon ditebang dan dikuliti sebelum masuk ke penggergajian. Kadar air log tersebut kurang lebih 40 pertsen sampai 70 persen dan dikategorikan masih bersih. Log-log jati tersebut kemudian disusun supaya tidak melengkung atau rusak. Untuk memperoleh titik jenuh serat, kurang lebih 20 persen sampai 30 persen kayu gergajian jati tersebut harus diangin-anginkan (pengeringan alami) beberapa saat. Setelah mencapai titik jenuh serat, kayu gergajian tersebut dikeringkan dengan pengeringan buatan agar kadar air mencapai 4 persen samapai 8 persen.

Persen pengeringan tungku sebaiknya dikendalikan dengan temperature tidak melebihi 60 sampai 70 derajat Celcius, agar zat-zat ekstraktif kayu jati tidak keluar dan mengubah warna kayu menjadi lebih gelap. Sesudah proses pengkondisian kembali dan dikeluarkan dari ruang tungku, kayu harus diangin-anginkan lagi beberapa waktu sebelum diproses lebih lanjut. Tujuan pengolahan ini sebenarnya hanya untuk menghindarkan kayu jati dari perubahan warna (discolouration) karena suhu tungku yang tinggi. Tujuan lain adalah untuk menghindarkan timbulnya warna merah pada permukaan kayu jati (proses oksidasi dengan udara), terutama pada permukaan kayu yang etrtutup. Wrna merah inik akan hilang dengan sendirinya bila kayu terkena angin, tetapi sangat merepotkan harus memilih warna kayu (Colour Mixing).

Dari hal di atas, jelas bahwa pengeringan alami juga penting meskipun dapat dikatakan kolot dan tidak efisien. Pada pengeringan alami kadar air kayu di bawah 12 persen tidak dapat diperoleh (kondisi Indonesia). Dengan demikian system ini tidak dapat digunakan untuk memproses produk dengan tujuan ekspor ke negara-negara eropa yang menuntut kadar air maksimal 8 persen sampai 12 persen.

Kondisi udara di Indonesia termasuk lembab karena terletak di daerah tropis dan berupa negara kepulauan. Kelembaban relatifnya berkisar 60% sampai 80% dengan temperature 18 sampai 35 derajad celcius pada musim kemarau. Kondisi ini berbeda-beda, tergantung pada letak geografis dan tinggi daerah dari permukaan laut. Bila nilai kelembaban relative dan temperature dihubungkan, titik keseimbangan kayu di Indonesia berkisar 15 sampai 20 % bergantung pada jenis kayu.

Berikut ini pokok-pokok yang perlu diperhatikan pada system pengeringan alami :

1. Penggunaan lahan untuk pengeringan relative luas. Harga dan biaya investasi tanah kini kian melambung sehingga harus diperhitungkan juga besarnya nilai investasi, bunga investasi, dan lama proses pengeringan.

2. Waktu penngeringan relative lama sehingga stok bahan yang dikeringkan juga harus cukup besar. Bandingkan pula investasi modal kerja (bahan) apakah seimbang dengan biaya operasinya (bunga atas investasi bahan dan tanah akan menyebabkan nilai bahan makin tinggi dan tidak kompetatif).

3. Kayu yang dijemur dapat pecah atau melengkung karena panas matahari yang tidak merata.

4. Waktu pengeringan efektif hanya dapat dilakukan selama musim kemarau dan sangat bergantung pada cuaca.

5. Kadar air kayu umumnya hanya mencapai sekitar 15 % yang relative masih tinggi.

Adapun segi-segi positif system pengeringan alami adalah :

1. Kapasitas dan jenis sortimen yang dikeringkan tidak terbatas, bergantung kepada luas areal tanah.

2. Tidak diperlukan tenaga ahli khusus3. Biaya relative murah (hanya dengan sinar matahari).

Karena hal-hal tersebut di atas, system pengeringan alami masih sering dilakukan oleh industri kecil. Cara ini baik juga untuk menunjang atau mempercepat proses pengeringan buatan.

A. KAYU. FUNGSI DAN PEMANFAATAN PENGERINGAN ALAMI DALAM INDUSTRI

Tidak semua jenis kayu dapat mengikuti proses ini, terutama jenis kayu yang berwarna cerah, misalnya pinus, ramin, dan albazia atau sengon, juga kayu yang keras dan mudah pecah, misalnya merbau, keruing, pilang. System pengeringan alami sebenarnya sudah terjadi dalam proses produksi.

1. Pengeringan Alami di tempat Penimbunan Log (Log Yard)

Log-log yang sudah dipotong disusun di log yard dengan baik. Ujung-ujungnya diberi bahan kimia untuk mencegah cepat keringnya kandungan air pada bontos kayu agar tidak mudah pecah atau rusak. Sebaiknya, di log yard ditanam pohon pelindung untuk menaungi kayu dari sengatan sinar matahari langsung. Kayu yang dipotong mulai menyusut kadar airnya. Kayu Bengkirai misalnya harus selalu disiram air setiap 4 sampai 6 jam sekali untuk menjaga agar kayu tidak pecah. Pecahnya jenis kayu yang keras di log yard adalah karena bagian luar kayu lebih cepat kering daripada bagian dalam. Fungsi air disini adalah sebagai pengatur proses evaporasi kandungan yang ada dalam kayu.

2. Pengeringan Kayu Gergajian

Log-log kayu kemudian digergaji di saw mill sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan. Kayu gergajian ini kemudian disusun (stacking) sesuai dengan tujuan proses berikutnya:

a. Proses menunggu atau untuk disimpan sementara di dalam gudang. Kadar air awal kayu bisa turun sedikit sambil menunggu proses pengeringan buatan.

b. Langsung diproses dengan penngeringan buatan.

Beberapa kayu berwarna muda harus segera dimasukkan ke dalam oven untuk mencegah timbulnya jamur perusak warna kayu, misalnya kayu sengon, kayu karet, dan kayu pinus. Kayu jati sebaiknya diangin-anginkan sementara waktu (air dry) untuk mencegah keluarnya zat ekstraktif dalam kayu saat pengeringan dengan temperature tinggi (60 derajad celcius). Kayu akan kemerah-merahan bila kayu dari penggergajian dan berkadar air tinggi langsung dikeringkan.

Kerusakan-kerusakan selama proses pengeringan (alami maupun buatan) disebabkan oleh 3 hal, yaitu :

a. Cacat akibat penyusutan kayu (tegangan dalam kayu saat kayu menyusut)b. Serangan jamur perusak warna (warna maupun fisik kayu)c. Zat ekstraktif dalam kayu (ramin, damar)

Cacat-cacat akibat penyusutan kayu dapat terjadi karena system penumpukan kayu (stacking) kurang baik. System penumpukan kayu juga mempengaruhi timbulnya serangan jamur kayu. Cacat-cacat retak, pecah pada ujung atau pada permukaan kayu dapat dihindarkan dengan system penyusunan kayu dengan memperhatikan sirkulasi udara. Permukaan kayu sebaiknya dibiarkan mendapatkan udara merata pada keempat permukaannya, sehingga penyusutan dan tegangan dalam kayu dapat merata. Permukaan kayu yang tertutup atau tertindih permukaan kayu lain, dapat terkena serangan jamur kayu disamping terjadinya perubahan warna kayu.

Berikut ini beberapa macam cara penumpukan kayu yang digunakan untuk pengeringan alami, penyimpanan dalam gudang, maupun selama proses produksi.

B. PENYUSUNAN KAYU MENGGUNAKAN GANJAL (STICKER)

Penyusunan kayu menggunakan ganjal (sticker) merupakan cara yang terbaik karena dapat difungsikan pada pengeringan alami maupun buatan (kiln dryer). Jarak antara kayu (tebal ganjal) harus memperhatikan hambatan kecepatan gerak udara agar dapat mencapai bagian tengah tumpukan.

Ukuran Tebal Ganjal (Sticker) yang Dianjurkan :

Tebal kayu yangdikeringkan

Tebal ganjal Jarak ganjal

25 mm / 1 inchi38 mm / 1,5 inchi50 mm / 2 inchi63 mm / 2,5 inchi75 mm / 3 inci

16 mm20 mm25 mm32 mm38 mm

40 – 80 cm60 – 80 cm60 – 100 cm80 – 100 cm80 – 120 cm

Sebaiknya ganjal kayu dibuat dalam jumlah yang cukup dan dengan kombinasi dimensi tertentu, yang sesuai dengan tebal kayu yang dikeringkan, misalnya :

16 x 25 mm untuk tebal kayu 25 mm dan 50 mm20 x 32 mm untuk tebal kayu 38 mm dan 63 mm

C. FAKTOR PENYUSUNAN KAYU (STACKING FACTOR)

Faktor ini biasanya digunakan untuk mengetahui volume kayu sebenarnya yang hendak disusun atau volume ruang yang dibutuhkan. Faktor penyusun kayu adalah angka pembanding antara volume kayu dan volume ruang yang dibutuhkan.

D. PENGERINGAN AWAL

Di jerman, pernah diadakan percobaan untuk membandingkan system pengeringan alami dan system pengeringan alami yang dibantu dengan mesin kipas untuk mendistribusikan udara ke seluruh permukaan kayu. Ternyata terjadi perbaikan kecepatan pengeringan bila sisrkulasi udara juga diperbaiki.

Pengerinngan alami tidak langsung (di bawah atap) yang dibantu dengan penggunaan kipas-kipas rotary besar, sangat membantu kecepatan pengeringan. Panas matahari tidak langsung terkena objek kayu, tetapi menginduksi udara di sekitar kayu (konveksi) menjadi kayu. Sirkulasi atau gerak udara panas yang konstan ini akan membawa sedikit demi sedikit air yang ada di permukaan kayu.

Sirkulasi udara yang konstan dan berkecapatan kurang lebih 2 m / detik dinilai paling ideal dan ekonomis. Lebih-lebih, bila menggunakan kipas dengan 2 arah putaran, yaitu menghisap dan meniup akan menjamin kekeringan kayu lebih merata. Penyebaran udara panas yang merata ke seluruh permukaan kayu, akan meratakan penyusustan kandungan air dalam kayu sedikit demi sedikit sehingga cacat-cacat retak atau pecah kayu dikurangi. Untuk system pengeringan awal ini

Kemudian dibuatkan kamar khusus dengan pengaturan sirkulasi yang dikendalikan oleh kipas-kipas besar, atau dengan pengaturan gerak angina masuk dan keluar kamar atau rumah pengering kayu.

DASAR SISTEM PENGERING KAYU

A. UMUM

Prinsip-prinsip proses pengeringan buatan sebenarnya diambil dari proses pengeringan alami (natural). Pengeringan alami dapat dikategorikan dalam dua kelompok, yaitu pengeringan langsung dengan matahari (metode radiasi) dan pengeringan tidak langsung, di bawah atap (metode konveksi).

1. Pengeringan Langsung (Metode Radiasi)

Pengeringan langsung menggunakan energi radiasi thermal sinar matahari untuk mengabsorpsi air dalam kayu agar menjadi uap air. Daya absorpsi radiasi panas ini banyak dipengaruhi juga oleh tingkat kelembaban udara di sekitar. Akan tetapi bila udara kering panas, kayu akan cepat mongering. Akan tetapi udara lembab panas, keringnya lebih lambat. Contoh nyata sehari-hari adalah pakaian basah yang dijemur di bawah terik matahari penuh. Terdapat perbedaan kondisi antara sehabis hujan malam hari sebelumnya (tanah lembab) dan saat musim kemarau (tanah kering).

2. Pengeringan Tidak Langsung (Metode Konveksi)

Kadang kita mendapatkan hari-hari yang mendung pada siang hari. Juga harus dibedakan antara mendung sesudah hujan dan mendung sebelum hujan. Mendung sebelum hujan biasanya kondisi udara sangat panas, terutama bila tidak ada angin. Udara menjadi panas karena penngaruh pelambatan gelombang panas pada udara (konveksi). Demikian pula pengaruhnya pada system pengeringan, kayu dapat diletakkan di bawah atap. Bila udara di sekitar menjadi panas dan kering, kayu akan kering juga. Daya absorpsi udara ini dipengaruhi oleh gerak geseran udara (angin).

Prinsip-prinsip dasar di atas menunjukkan hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam suatu system pengering kayu buatan (dry kiln), yaitu :

a. Pengaruh kelembaban udara di sekitar (air humidity)b. Pengaruh panas thermal p;ada kayu (temperature)c. Pengaruh sirkulasi udara (air velocity)d. Tahap-tahap proses pengeringan kayu

B. KELEMBABAN UDARA (AIR HUMIDITY)

1. Kelembaban Udara Absolut (Absolute Humidity)

Kelembaban udara absolute adalah nilai jumlah kandungan uap air dalam 1 (satu) kilogram udara (gr/kg). Namun nilai kelembaban udara absolute ini sering juga diperhitungkan dengan satuan isi gr/m3.

Panas thermal udara sangat berpengaruh terhadap nilai kelembaban udara absolute. Tetapi nilai kelembaban udara absolute ini tidak akan berubah walaupun dipanaskan atau didinginkan.

Pada temperature tinggi, udara cenderung menghisap kelembaban (uap air) dibandingkan dengan udara temperature rendah). Udara berkelembaban tinggi yang tidak mapu menyerap uap air lagi (maksimal), disebut : udara jenuh (saturated humid air), sedangkan titik terendah udara menyerap air, disebut udara kering (unsaturated humid air).

Pada system pengeringan kayu buatan, kelembaban udara absolute, dipakai sebagai tolok ukur untuk menghisap (mengabsorpsi) kandungan air dalam kayu.

2. Kelembaban Udara Relatif (Relatif Humidity)

Kelembaban udara relative adalah jumlah persentase kandungan air yang dihitung atas dasar udara berkandungan air maksimum (udara jenuh). Kelembaban udara relative pada udara jenuh harus selalu 100 %. Kelemaban udara relative akan menurun bila udara dipanaskan dan akan meningkat persentasenya bila udara didinginkan. Dengan catatan bahwa udara tersebut mempunyai jumlah kandungan air yang tetap.

3. Air Kondensasi

Air kondensasi adalah suatu bentuk pelepasan kandungan air pada saat pendinginan udara jenuh. Pelepasan kandungan air ini dapat dibentuk kabut atau cairan titik-titik embun. Udara yang didinginkan akan cenderung lebih lembab dan kurang dapat menyerap kelemababn sebaliknya udara yang dipanaskan akan cenderung lebih kering dan dapat lebih banyak menyerang uap air. Penentuan kelembaban relative dalam teknik mesin penngeringan menggunakan alat pengukur berupa thermometer, yaitu thermometer bola kering (dry bulb thermometer) dan thermometer bole basah (wet bulb thermometer). Udara yang melewati thermometer bola basah akan mendinginkan dan meneteskan air ke sensor thermometer bola basah. Sebaliknya, thermometer bola kering tidak mengukur atas dasar bola kondensasi (non moistened). Perbedaan kedua thermometer itu digunakan untuk menentukan besarnya kelembaban relative udara. Perbedaan (selisih) nilai thermometer bola basah dan nilai thermometer bola kering disebut perbedaan nilai hygrometric (hygrometric difference). Nilai tersebut kemudian diurutkan pada diagram terlampir untuk menentukan besarnya nilai kelembaban relative.

C. KAYU DAN KELEMBABAN UDARA

Seperti telah dijelaskan dimuka, kayu adalah sel hidup yang dapat menyerap dan melepaskan kandungan air (hygroskopis). Dengan demikian reaksi kayu terhadap kelembaban udara di sekitarnya sangat penting untuk diketahui.

Pertama-tama dasar rumusan yang tepat harus diketahui untuk menentukan besarnya kandungan air dalam kayu. Besarnya kandungan air dinyatakan dalam persentase atas dasar nilai perbandinngan berat volume kayu kering dan basah (berkandungan air).

Kadar air dalam kayu akan meningkat bila udara di sekitar kayu sangat lembab atau kadar air dalam kayu akan terevaporasi keluar bila udara di sekitar kayu lebih kering. Sifat menyerap dan melepas kandungan air kayu ini dalah karena kayu mempunyai sifat higroskopis. Oleh karena itu kadar air kayu (Wood Moisture Content)

selalu berubah-ubah sesuai dengan kondisi udara di sekitarnya. Dalam hal ini adalah suhu udara dan nilai kelembaban udara relative. Bila udara di sekitar kayu mempunyai kelembaban relative rendah dan panas, sedangkan kayu dalam kondisi basah, perlahan-lahan kandungan air dalam kayu akan terevaporasi keluar. Air ini kemudian akan diserap oleh udara. Pada titik kayu tidak lagi melepaskan kandungan airnnya dan dapat menyesuaikan dirinya dengan kondisi udara dan temperature di sekitarnya, didapatkan titik keseimbangan kayu (Ugl = equilibrium moistute content). Hukum ini juga berlaku pada kayu yang kering dan ditempatkan di tempat yang mempunyai kelembaban tinggi. Kayu akan perlahan-lahan akan menyerap kelembaban udara di sekitarnya sampai pada titik jenuhnya. Titik jenuh atau titik keseimbangan juga disebut tiitik keseimbangan kayu. Proses pelepasan atau penyerapan uap air oleh kayu dapat berlangsung sangat lama, berhari-hari, berbulan-bulan atau bertahun-tahun sesuai dengan keadaan cuaca di sekitar kayu.

D. PENGARUH PANAS THERMAL (TEMPERATUR)

Pada semua system pengering kayu, temperature udara di sekitar kayu adalah hal yang paling penting untuk dipertimbangkan karena temperature sangat berpengaruh terhadap permukaan kayu.

Temperatur permukaan kayu dapat berbeda dari temperature udara disekitarnya. Permukaan kayu dapat menerima panas thermal dari sirkulasi udara (konveksi) dan atau pancaran gelombang thermal panas langsung (radiasi). Pengukuran temperature pada system pengering buatan biasanya menggunakan pedoman suhu bola basah dan suhu bola kering.

E. PENGARUH SIRKULASI UDARA (AIR VELOCITY)

Selain temperature dan kelembaban udara relative, system pengering kayu dipengaruhi oleh sirkulasi udara. Fungsi udara dalam system pengering kayu, adalah :

1. Sebagai konduktor (perantara) rambatan gelombang panas (konduktor panas ke kayu sehingga air dalam kayu dipanasi dan terevaporasi keluar).

2. Pembawa uap air yang keluar dari permukaan kayu.

Dalam prakteknya, kecepatan sirkulasi udara sangat menunjang kecepatan proses pengeringan. Kecepatan gerak udara (sirkulasi) yang dinilai paling ekonomis dan dianjurkan adalah 2-3 m/detik untuk oven konvensional. Makin lambat gerak udara, makin besar induksi panas ke permukaan kayu.

F. PENGATURAN IKLIM (UDARA) DALAM OVEN

Temperatur udara dan kelembaban relative sangat menentukan keadaan iklim dalam oven yang dapat mempengaruhi kadar air keseimbangan dalam kayu (EMC/Ugl). Dengan bantuan alat-alat oven, iklim udara dalam oven dapat diubah melalui pengaturan temperature bola basah dan temperature bola kering sehingga nilai kelembaban udara

relative dalam ruangan akan berubah. Perubahan ini menyebabkan kayu menyesuaikan kondisi kadar airnya dengan kondisi udara di sekitarnya.

Gradien Pengeringan (Draying Gradient)

Pada kayu gergajian, Penyebaran kadar air dalam kayu belum tentu merata. Pada prinsipnya, kadar air kayu terevaporasi dari dalam kayu keluar ke permukaan. Dengan demikian kandungan airpada bagian inti kayu (bawah) selalu lebih basah daripada bagian permukaan kayu yang terkena udara panas. Kandungan air dalam kayu mengalir melalui pipa-pipa kapiler dari inti kayu ke permukaan kayu. Perbedaan Kondisi ini membentuk gradient kandungan kadar air kayu (wood moisture content gradient)

Bila perbedaan kandungan kadar air antara permukaan kayu dan inti kayu sangat besar, maka kayu mempunyai tegangan besar dan cendrung cacat. Akan tetapi bila perbedaan kadar air inti dan permukaannya sama, tidak terjadi proses evaporasi kandungan air keluar ke permukaaan kayu.

Demikian pula halnya pengaturan iklim dalam oven untuk mengubah kadar air awal (Um) sesuai dengan kadar air akhir yang kita tentukan (Ugl). Kadar air awal adalah kondisi titik keseimbangan kadar air kayu yang kita inginkan. Perbandingan kedua kondisi kadar air ini disebut gradient pengeringan. (drying gradient).

Maka berlaku rumus gradient pegeringan sebagai berikut.

UmGradien pengeringan (TG) = Ugl

Keterangan :

Um = Kadar air rata-rata kayu awal (kondisi keseimbangan kadar air awal kayu rata-rata)

Ugl = Kadar air rata-rata kayu akhir (kondisi keseimbangan kadar air kayu akhir yang diharapkan.

Bila gradient pengeringan terlalu besar, dapat terjadi tegangan yang sangat besar dalam kayu. Permukaan kayu akan cepat mongering dan sebaliknya, inti kayu tidak dapat mengikuti kecepatan pengerinngan permukaan kayu. Hal ini dapat menimbulkan cacat kayu case hardening atau permukaan retak-retak (surface checks). Bila gradient pengeringan terlalu kecil, maka waktu pengeringan lama da tidak ekonomis karena pergerakan kadar air kayu dari bagian inti kayu ke permukaan kayu sangat lamban.

G. TEGANGAN DALAM KAYU (DRYING STRESSES)

Pengaruh pengeringan kayu terhadap kondisi kayu dibawah titik jenuh serat (FSP) sangat terasa karena air dinding sel mulai terevaporasi ke luar permukaan kayu. Proses evaporasi kandungan air dinding sel menyebabkan kayu mulai menyusut. Bila penyusutan ini tidak seimbangn, seperti halnya bila permukaan kayu lebih cepat menyusut dibandingkan inti kayu, akan timbul tegangan pengeringan (drying stress) atau kadar air tidak merata dalam kayu. Hal ini dapat menyebabkan timbulnya cacat kayu retak-retak, pecah atau pemblokiran air dalam kayu (case hardening).

Agar proses pengeringan stabil dan terkendali, tegangan pengeringan yang terlalu besar harus dihindari dengan cara mengendalikan temperature, kelembaban relative sirkulasi udara dan gradient pengeringan. Sebaiknya, pada saat awal proses pengeringan (warming up) dilakukan penyemprotan air yang cukup, sehingga kayu tidak terkejut karena perbedaan temperature udara dan temperature dalam kayu sendiri.

SISTEM PENGERINGAN BUATAN (KILN DRYER)

Sistem pengeringan buatan berbeda dengan system alami (natural air dryer). Sistem ini mencoba meniru system pengeringan alam, tetapi tanpa bergantung pada kondisi cuaca. Pengkondisian iklim ini dilakkukan pada suatu ruang yang pengendaliannya diproses lewat sebuah mesin kendali oven (kiln controller). Sumber panas matahari digantikan oleh elemen pemanas. Sirkulasi gerakan dan arah angina dikendalikan dengan kipas-kipas utama. Kelembaban udara dan temperature dalam ruang dimonitor dan dikendalikan oleh alat kendali utama. Bila udara dalam ruang terlalu lembab, maka udara itu dapat dibuang keluar dan digantikan dengan udara baru yang tidak begitu lembab melalui cerobong pembuang (dampfer). Oleh karena itu, peralatan ini sering disebut alat pengendali cuaca untuk pengering (climate conditioning for timber dryer).

Sistem pengeringan buatan dibuat untuk mendapatkan beberapa nilai posotif yang tidak dapat dicapai oleh system pengeringan alami. Misalnya :

a. kadar air kayu dapat dikeringkan sampai jauh dibawah 10 %b. Proses pengeringan tidak tergantung pada panas matahari maupun musimc. Waktu pengeringan relative singkat bila dibandingkan dengan system

pengeringan alami sehingga kapasitas produksi dapat ditingkatkan.d. Kelancaran proses pengeringan dapat diandalkan sehingga kelancaran

produksipun mudah ditargetkan.e. Dapat menanggulangi atau mencegah timbulnya jamur, bahkan ada system buatan

yang dapat dipakai untuk menngawetkan kayu dengan bahan pengawet kimiawi (impregnasi) dan ada juga yang dapat sekaligus memudahkan warna kayu dengan bahan kimia (bleaching). Sebaliknya harga mesin system penngeringan buatan dan biaya investasinya cukup tinggi. Operator yang tidak ahli dapat merusak kayu yang dikeringkan, misalnya pecah, retak-retak halus, melengkung atau warnanya ternoda (discolour), sehingga system ini dapat dikategorikan dalam system yang berisiko tinggi.

Pada prinsipnya mesin penngering kayu buatan (oven) dapat dibedakan atas 3 sistem utama, yaitu :

a. Sistem Dehumidifierb. Sistem oven konvensional (conventional kiln dryer)c. Sistem vakum (vakum dryer)

A. SISTEM DEHUMIDIFIER

Prinsip system ini adalah pemanasan udara agar kandungan air dalam kayu terevaporasi keluar. Air yang keluar teresap udara di sekitarnya dan udara ini menjadi lembab oleh uap air yang diserap oleh kayu. Udara lembab itu dihisap masuk ke dalam mesin untuk disaring melalui proses pendiginan udara. Air kondensasi dibuang keluar dan udara kering disalurkan masuk kembali ke dalam ruang oven melalui elemen

pemanas. Udara panas dan kering masuk ke dalam oven untuk menyerap uap air lagi, begitu seterusnya.

Skema prinsip kerja oven system Dehumidifier

Prinsip kerja di atas menggambarkan bahwa prinsip kerja kelembaban udara relative dan kelembaban udara absolute digunakan untuk proses penyerapan kandungan air dalam kayu. Kemudian, uap air disaring kembali dengan proses kondensasi (pendinginan).Ciri-ciri mesin pengering dehumidifier

a. Penggerak utama sirkulasi (kipas-kipas), elemen pemanas dan pengetur pembuangan udara lembab (dampfer) terdapat pada suatu alat mesin (kompak)

b. Biasanya mesin ini menggunakan tenaga listrik untuk pemanasnyac. Temperatur maksimal 70 derajad celciusd. Mesin dehumidifier dapat diletakkan di luar ruang oven, tetapi ada juga mesin

dehumidifier kecil yang diletakkan di dalam ruang oven.

B. SISTEM KONVENSIONAL

Sistem ini menggunakan elemen pemanas dalam ruang oven yang menyebabkan udara dalam ruang terinduksi panas. Kemudian udara panas disirkulasikan oleh kipas-kipas dan diarahkan dengan menggunakan plafon antara (sub ceiling). Bila udara panas ini jenuh dengan uap air yang di evaporasi dari kayu, maka udara itu akan dibuang

Elemen pemanas untuk

Memanaskan udara

Udara panas disirkula-

Sikan masuk kedalam

Kayu terevaporasi karenaUdara panas dan air

menguap

Udara kering

Air kondensidibuang

Proses pendinginan (kondensasi untuk

memisahkan udara dan air)

Udara jenuh dihisap masuk ke dalam mesin untuk dikondensasikan

Uap air diserap oleh udara kering panas sampai udara

menjadi jenuh (berkelembaban tinggi

melalui cerobong pembuang dampfer dan pada saat yang sama dimasukkan udara bersih ke dalam ruang kembali.

Skema prinsip kerja oven system konvensional

Sistem kerja di atas tidak membentuk suatu siklus kerja yang tertutup. Udara yang dari luar oven selalu harus lebih rendah kelembabannya daripada udara di dalam oven yang sudah digunakan untuk menyerap kandungan air dalam kayu. Mesin konvensional mengontrol penggantian udara dalam ruang. Yanng sudah jenuh dibuang dan udara bersih dimasukkan ke dalam ruang untuk menyerap air kayu lagi.

Ciri-ciri pengering dengan system konvensional :

a. Mempunyai elemen pemanas (heating coils) yang ditempatkan dalam ruang ovenb. Mempunyai kipas-kipas penggerak sirkulasi udara yang ditempatkan dalam ruang

oven.c. Mesin pengendali kipas, temperature dan pembuangan udara lembab berada di

luar ruang oven atau disentralkan pada ruang control.d. Udara lembab dibuanng langsung dan digantikan oleh udara dari luar ruang, tanpa

adanya proses kondensasi untuk menyaring dan memisahkan udara kering dan air.e. Temperatur yang dibutuhkan relative tinggi, serta dibutuhkan media pemanas

elemen yaitu berupa cairan panas yang disirkulasikan di dalamnya. Cairan panas ini dapat berupa air panas (hot water), uap jenuh panas (saturated steam) atau minyak panas (thermal oil) yang diproduksi melalui tungku utama (boiler).

Elemen pemanas memanaskan udara dalam ruang oven

Udara panas disirkulasi kearah tumpukan kayu

Air yang terevaporasi dari kayu dan menjadi

uap air

Uap air teresap oleh udara panas sampai

kelembabannya menjadi jenuh

Udara jenuh dan berkelembaban tinggi dibuang keluar ruang

oven

Udara bersih dari luar

C. SISTEM VAKUM

Sistem oven vakum investasinya terkenal mahal dan kapasitas hasilnya terbatas (ukuran maksimal tangki biasanya 20 m3), tetapi sekali proses hanya memerlukan waktu 2- 3 hari. Prinsip kerja oven ini berbeda dengan oven yang lain. Sebenarnya alat ini tidak termasuk oven, melainkan mesin pengering vakum. Sistem pengering vakum menggunakan dasar hisapan dan penekanan udara untuk mengevaporasikan kandungan air dalam kayu. Siatem ini juga sangat baik untuk pengawetan kayu (wood treatment) atau untuk memutihkan warna kayu (bleaching).

Skema cara kerja mesin pengering system Vakum

Sistem pengering vakum ini sangat cocok untuk pengerjaan kayu karet dan sangat jarang untuk kayu jenis lain. Kayu karet akan tampil lebih putih dan lebih awet (tidak terserang jamur biru atau blue stain) dibandingkan bila dikeringkan dengan oven

Kayu dimasukkan ke dalam tangki

preservasi

Udara dalam tangki perlahan-lahan dipompa

keluar

Udara vakum akan menghisap air dalam kayu. Gesekan udara

vakum akan menyebabkan tangki

panas

Tekanan udara distabilkan dan air dikeluarkan

Udara dipompa ke luar lagi, untuk menghisap air dalam

kayu

Setelah kayu cukup kering,

udara distabilkan.

Kemudian bahan kimia dapat

diimpregnasikan

Bahan kimia dihisap dan udara

divakumkan kembali untuk mengeringkan

kayu

Setelah kayu kering udara distabilkan

dan kayu baru dikeluarkan

konvensional, walaupun bahan kimia yang digunakan untuk pengawetan sama, misalnya Hickson atau Borax-borix.

Mesin pengering vakum yang lengkap biasanya mempunyai dua buah tangki. Satu tangki untuk menyimpan bahan kimia dan tangki yang lain untuk proses pengeringan.

Ciri-ciri system pengeringan vakum :

a. Mesin pengering ini menggunakan tangki prevervasi untuk proses kerja utama, tempat kerja pengeringan dan untuk menyimpan bahan kimia (pemutih atau bahan pengawet).

b. Mesin ini mempunyai pompa untuk mengeluarkan udara dalam tangki atau memasukkan udara ke dalamnya. Tekanan udara dalam tangki dapat dibuat vakum atau bertekanan tinggi.

c. Mesin ini dapat digunakan sekaligus untuk proses impregnasi dan pemutihan atau pewarnaan kayu.

d. Proses pengeringan lebih cepat (2 – 3 hari)e. Biaya operasional cukup tinggi karena investasi tinggi dan hasil keluaran kecil.

Masalah yang sering timbul pada penggunaan mesin pengering vakum ini adalah pada system penumpukan kayu. Bila kayu ditumpuk tanpa ganjal, hisapan udara vakum tidak merata pada seluruh permukaan kayu sehingga kayu pada bagian terluar tumpukan biasanya sedikit melengkung. Pengkondisian sangat diperlukan sebelum tangki dibuka dengan menstabilkan tekanan udara perlahan-lahan.

DIKTAT

PENGERINGAN KAYU

OLEH

Ir. SENTOT ADI SASMUKO, M.Si