Kayu
Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras karena mengalami lignifikasi (pengayuan).
Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari memasak, membuat perabot (meja, kursi), material bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya.
Penyebab terbentuknya kayu adalah akibat akumulasi selulosa dan lignin pada dinding sel berbagai jaringan di batang.
Ilmu perkayuan (dendrologi) mempelajari berbagai aspek mengenai klasifikasi kayu serta sifat kimia, fisika, dan mekanika kayu dalam berbagai kondisi penanganan.
Sejarah
Tumbuhan berkayu muncul di alam diperkirakan pertama kali pada 395 hingga 400 juta tahun yang lalu.[1] manusia telah menggunakan kayu untuk berbagai kebutuhan sejak ribuan tahun, terutama untuk bahan bakar dan bahan konstruksi untuk membuat rumah dan senjata serta sebagai bahan baku industri (misal pengemasan dan kertas). Kayu bisa dijadikan referensi sejarah mengenai kondisi iklim dan cuaca di masa pohon tersebut tumbuh melalui variasi jarak antar cincin pertumbuhan.[2]
Bagian kayu
Batang pohon yang dipotong melintang akan memperlihatkan bagian-bagian kayu, yang kerap kali berbeda warna. Bagian terdalam adalah empulur yang lunak, lalu ke bagian luar adalah kayu teras, kayu gubal, dan terakhir adalah pepagan (kulit kayu). Bagian percabangan akan memperlihatkan pola khusus, yang biasa disebut sebagai "mata kayu".
Cincin pertumbuhan
Cincin pertumbuhan atau juga disebut lingkaran tumbuh adalah gambar pola-pola konsentrik pada penampang melintang kayu. Terbentuknya cincin pertumbuhan kayu ini adalah karena terjadinya perbedaan musim yang dialami oleh pohon tersebut. Pada satu tahun pohon akan mengalami periode dengan pertumbuhan cepat dan periode dengan pertumbuhan yang lambat, dan itu mempengaruhi pertumbuhan diameter batang pohon. Diameter yang bertumbuh cepat, lalu melambat, akan membentuk cincin satu tahun, dan seterusnya.
Bagian paling tengah dari cincin pertumbuhan kayu merupakan tahap hidup awal dari sebuah pohon yang masih mengalami pertumbuhan relatif lebih cepat, sehingga massa jenisnya lebih rendah dibandingkan dengan bagian kayu dari cincin pertumbuhan yang dekat dengan kulit terluarnya.[3]
Mata kayu
Mata kayu atau knot adalah bagian dari kayu yang merupakan dasar dari percabangan atau kuncup yang dorman. Mata kayu memiliki pengaruh terhadap kayu, dan seringkali berpengaruh negatif. Mata kayu mengurangi kekuatan kayu sehingga akan bernilai rendah ketika digunakan sebagai struktur bangunan atau keperluan lain di mana kekuatan menjadi pertimbangan.[4] Namun untuk tujuan seni, keberadaan mata kayu dapat meningkatkan nilai.
Kayu teras
Kayu teras (disebut juga heartwood, duramen[5]) adalah kayu yang terbentuk lebih awal pada suatu pohon dan telah mati dan terletak di bagian dalam dari sebuah kayu. Kayu teras tidak memiliki pembuluh yang berfungsi lagi. Kayu teras sebelumnya adalah kayu gubal (bagian dari kayu yang masih hidup) yang mengalami penumpukan mineral. Keberadaan mineral ini menjadikan kayu teras cenderung lebih keras dibandingkan kayu gubal. Seiring dengan pertumbuhan kayu, diameter batang melebar, saluran pembuluh baru terbentuk dekat dengan tepi luar, dan saluran pembuluh yang lebih dalam perlahan mati. Meski dikatakan telah mati, kayu teras masih menanggapi respon terhadap organisme yang menyerang kayu, meski hanya sekali.[6] Biasanya kayu teras dapat dibedakan dengan kayu gubal secara visual. Namun tidak semua tumbuhan berkayu menghasilkan kayu teras.
Kayu teras bukanlah komponen terpenting dari sebuah pohon, karena pohon yang sudah berusia terlalu tua, bagian kayu terasnya dapat saja sudah membusuk namun pohon tersebut masih tetap hidup.
Kayu gubal
Kayu gubal (disebut juga sapwood, alburnum[5]) adalah bagian dari kayu yang dekat dengan tepi luar dan masih hidup.[7] Semua kayu pada awalnya adalah kayu gubal hingga ia mati dan membentuk kayu teras. Kayu gubal mengandung pembuluh yang menghantarkan air dari akar ke daun dan juga untuk menyimpan air. Semakin banyak jumlah daun, semakin besar volume kayu gubal. Kayu gubal lebih tebal di batang bagian atas, namun secara volume sama dengan batang bagian bawah.
Kayu keras dan kayu lunak
Ada kaitan yang erat antara sifat-sifat kayu dengan sifat jenis pohon yang menghasilkannya. Kerapatan (densitas) kayu bervariasi menurut spesiesnya dan menentukan kekuatan kayu tersebut. Kayu mahoni dan jati, misalnya, memiliki kerapatan sedang hingga tinggi, sehingga baik untuk diolah sebagai furniture dan kayu konstruksi. Akan tetapi kayu dadap dan kapuk kerapatannya rendah, sehingga hanya layak untuk membuat begisting atau penggunaan lain yang tidak memerlukan banyak kekuatan.
Namun demikian, pengertian 'kayu keras' dan 'kayu lunak' dalam bahasa Inggris (yakni hardwood dan softwood, berturut-turut) lebih terkait dengan kelompok tumbuhan yang menghasilkannya. Hardwood dihasilkan oleh jenis-jenis pohon berdaun lebar (kelompok dikotil), sedangkan softwood dihasilkan oleh pohon-pohon berdaun jarum (konifer). Dalam kenyataannya, jenis-jenis 'kayu keras' tertentu, yang memiliki kerapatan rendah, bisa jadi lebih lunak daripada beberapa jenis 'kayu lunak' berkerapatan tinggi.
Sifat fisik
Setiap jenis kayu memiliki sifat fisik yang bervariasi, yang menentukan kualitas dan fungsi dari kayu tersebut. Kayu lunak (softwood) misalnya lebih dipilih untuk menjadi kertas karena mudah dihancurkan dan dijadikan pulp. Sedangkan kayu keras (hardwood) digunakan sebagai tiang bangunan. Selain itu, keberadaan fitur tertentu seperti knot (mata kayu) dan warna juga mempengaruhi. Kayu merupakan hasil dari tumbuhan hidup dengan serat yang tidak homogen, sehingga sifat fisiknya tidak akan sama secara radial (dari bagian empulur ke luar) dan longitudinal (memanjang kayu, dari bawah ke atas).
Kadar air
Air terdapat di dalam kayu dalam bentuk:
- air di dalam dinding sel
- air di dalam protoplasma
- air di antara ruang kosong dan celah antar sel
Secara teori tidak pernah ada kayu yang seratus persen tanpa kadar air meski dikeringkan di dalam tanur (oven) sekalipun. Sehingga pengukuran kadar kayu yang, biasanya untuk keperluan kimiawi, kayu yang dikeringkan dengan tanur dapat dikatakan "kering absolut".
Efek keberadaan air di dalam kayu adalah menjadikan kayu lebih lunak dan mudah dibentuk. Sehingga kadar air ini mempengaruhi sifat fisik lainnya seperti kekuatan tarik dan kekuatan tekan.
Kimia kayu
Selain air, kayu memiliki tiga komponen utama, yaitu selulosa, hemiselulosa, lignin. Gabungan dari ketiganya disebut dengan lignoselulosa.
Selulosa merupakan senyawa polimer kristalin turunan dari glukosa, yang mengisi sekitar 41-43% dari kayu. Hemiselulosa merupakan pentosa yang terhubung secara tidak beraturan, dan mengisi 20% pada tumbuhan berdaun lebar, dan 30% di konifer. Lignin tersusun dari cincin aromatik hidrokarbon yang memiliki sifat hidrofobik dan mengisi sekitar 23% pada tumbuhan berdaun lebar dan 27% pada konifer. Dalam ilmu kimia, perbedaan antara kayu keras dan kayu lunak ada pada jumlah dan jenis lignin yang terkandung di dalamnya.[8]
Senyawa ekstraktif
Selain lignoselulosa, kayu terdiri dari berbagai jenis senyawa organik yang disebut dengan senyawa ekstraktif yang jumlah dan jenisnya bervariasi tergantung dari spesies pohonnya. Kayu memiliki senyawa ekstraktif berupa asam lemak, resin, lilin, dan terpena. Senyawa ekstraktif ini memiliki manfaat seperti melindungi batang kayu dari hama. Senyawa ekstraktif merupakan salah satu dari hasil hutan non-kayu.[9][10]
Kayu monokotil
_in_Klaten,_Java.jpg)
Secara kasar, terdapat berbagai jenis batang yang dalam definisi non-botani (terutama dalam perdagangan) juga disebut dengan kayu. Bambu secara botani merupakan monokotil dari suku rumput-rumputan yang memiliki batang dengan kekuatan yang dapat disetarakan dengan kayu. Saat ini bambu banyak digunakan sebagai bahan bangunan, lantai, papan, dan sebagainya di mana sebelumnya didominasi oleh kayu. Batang tumbuhan monokotil lainnya yang juga disebut kayu adalah batang pohon palem. Batang dari pohon genus Pandanus, Dracaena, dan Cordyline juga dapat digunakan sebagai pengganti kayu dalam skala kecil.
Manfaat
Bahan bakar
Kayu telah lama digunakan sebagai bahan bakar hingga saat ini, terutama di pedesaan. Kayu keras lebih dipilih sebagai bahan bakar karena mampu terbakar lebih lama dengan asap yang lebih sedikit. Tungku pembakaran dengan cerobong asap (fireplace) banyak dibangun di rumah di kawasan beriklim sedang yang bertujuan untuk memberikan kehangatan di dalam rumah.[11]
Selain dibakar secara langsung, kayu dapat dijadikan biofuel dengan mengolah biomassa lignoselulosa dengan gasifikasi, pirolisis, dan biokimia menghasilkan berbagai jenis bahan bakar seperti syngas, biometanol, bioetanol, dimetil eter, dan butanol tergantung jenis proses yang digunakan.
Seni
Kayu telah lama digunakan sebagai media seni untuk membuat pahatan kayu. Patung totem hasil karya masyarakat pribumi Amerika Utara dibuat dari kayu konifer, biasanya Cedar Merah (Thuja plicata).
Berbagai jenis alat musik, seperti biola dan gitar terbuat dari kayu. Jenis kayu yang dipilih disesuaikan dengan nada yang diinginkan.
Olahraga
Berbagai peralatan olahraga seperti pemukul baseball dan lantai arena basket terbuat dari kayu. Papan ski, tongkat hockey, busur panah juga biasanya terbuat dari kayu namun kini telah banyak digantikan oleh bahan polimer dan logam.
Kedokteran
Pada tahun 2010, para ilmuwan italia mengatakan bahwa kayu dapat digunakan sebagai bahan pengganti tulang. Diperkirakan pada tahun 2015 metode ini dapat diaplikasikan ke manusia.[12]
Lihat pula
Referensi
- ^ "N.B. fossils show origins of wood". CBC.ca. August 12, 2011. Diakses tanggal August 12, 2011.
- ^ Briffa K.; Shishov, V. V; Melvin, T. M; Vaganov, E. A; Grudd, H.; Hantemirov, R. M; Eronen, M.; Naurzbaev, M. M; et al. (2008). "Trends in recent temperature and radial tree growth spanning 2000 years across northwest Eurasia". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 363 (1501): 2271–2284. doi:10.1098/rstb.2007.2199. PMC 2606779
. PMID 18048299.
- ^ Wood growth and structure www.farmforestline.com.au
- ^ Record, Samuel J (1914). The Mechanical Properties of Wood. J. Wiley & Sons. hlm. 165. ISBN B000863N3W Periksa nilai: invalid character
|isbn=(bantuan). - ^ a b
Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Alburnum". Encyclopædia Britannica (edisi ke-11). Cambridge University Press.
- ^ Shigo 1986, 54.
- ^ Capon 2005, hlm. 65.
- ^ W. Boerjan, J. Ralph, M. Baucher (2003). "Lignin biosynthesis". Ann. Rev. Plant Biol. 54 (1): 519–549. doi:10.1146/annurev.arplant.54.031902.134938. PMID 14503002.
- ^ Mimms, Agneta (1993). Kraft Pulping. A Compilation of Notes. TAPPI Press. hlm. 6–7. ISBN 0-89852-322-2.
- ^ Fiebach, Klemens; Grimm, Dieter (2000). "Resins, Natural". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a23_073. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ Clean Burning Wood Stoves and Fireplaces
- ^ "Scientists make bones from wood". BBC News. January 3, 2010.
Bahan bacaan terkait
- Hoadley, R. Bruce (2000). Understanding Wood: A Craftsman’s Guide to Wood Technology. Taunton Press. ISBN 1-56158-358-8.
- Capon, Brian (2005). Botany for Gardeners (edisi ke-2nd). Portland, OR: Timber Publishing. ISBN 0-88192-655-8.
- Shigo, Alex. (1986) A New Tree Biology Dictionary. Shigo and Trees, Associates. ISBN 0-943563-12-7
- The Wood in Culture Association
- The Wood Explorer: A comprehensive database of commercial wood species
- APA – The Engineered Wood Association
