Preservasi dan Proteksi Kayu (Bagian 2)

Preservasi dan Proteksi Kayu (Bagian 2)
19
Senin, 19 Februari 2024

Pengawet kayu merupakan senyawa kimia yang melindungi kayu dari agen biotik dan abiotik, seperti jamur, serangga, air, api, bahkan sinar UV. Terdapat kelebihan dan kekurangan berbagai jenis bahan pengawet, seperti bahan pengawet yang mengandung minyak, yang mengandung air, dan senyawa alami, serta dampak dan kinerjanya terhadap lingkungan (Khademibami, L., & Bobadilha, G. S, 2022).

Bahan Pengawet Kayu

Ada beberapa jenis bahan pengawet kayu yang digunakan dalam beberapa kondisi dan kebutuhan (Khademibami, L., & Bobadilha, G. S. 2022).

Oil-borne Preservatives: Biasanya merupakan larutan berbahan dasar minyak bumi yang mengandung fungisida dan insektisida. Bahan ini memberikan perlindungan yang sangat baik terhadap pembusukan dan serangga, namun dapat berbahaya bagi lingkungan dan mungkin tidak cocok untuk penggunaan di dalam ruangan karena baunya yang menyengat dan mudah terbakar.

  • Kreosot: Senyawa hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH), mengandung 85% PAH dan 2–17% fenol. Creosote sangat efektif melawan pembusukan tetapi memiliki masalah lingkungan karena toksisitas dan potensi karsinogenisitasnya
  • Penta: Campuran senyawa pentachlorophenol (PCP) dan pentachlorortiphenyl (PCB), yang efektif melawan pembusukan namun telah dihentikan penggunaannya di banyak negara karena masalah lingkungan.

Water-borne Preservatives: Bahan kimia yang larut dalam air yang melindungi kayu dari jamur dan serangga. Bahan ini relatif lebih tidak beracun dan lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan pengawet yang mengandung minyak, namun bahan ini mungkin tidak memberikan perlindungan yang kuat, terutama terhadap kerusakan akibat air.

  • Pengawet Arsenik: Mengandung arsenik, bahan pengawet ini banyak digunakan di masa lampau tetapi telah dihentikan karena masalah lingkungan dan toksisitas. Contohnya termasuk chromated copper arsenate (CCA) dan  ammoniacal copper arsenate (ACA)
  • Pengawet Berbasis Tembaga: Sistem berbahan dasar tembaga masih banyak digunakan, termasuk tembaga naftenat (CuN) dan ammoniacal copper quat (ACQ). Pengawet ini efektif melawan pembusukan dan serangga
  • Pengawet Borat: Senyawa borat, seperti natrium tetraborat dan natrium pentaborat, efektif melawan pembusukan dan serangga. Namun, bahan ini memiliki masalah kemampuan pelindian yang tinggi, sehingga membatasi penggunaannya dalam aplikasi luar ruangan

Natural Compounds: Zat yang berasal dari tumbuhan atau hewan yang memiliki sifat antijamur dan insektisida alami. Bahan ini merupakan pilihan yang paling ramah lingkungan, namun efektivitas dan daya tahannya dapat sangat bervariasi tergantung pada sumber dan metode ekstraksi.

  • Essential oils: Ini adalah senyawa aromatik yang mudah menguap yang diekstraksi dari berbagai bagian tumbuhan, seperti daun, bunga, buah, atau kulit kayu. Mereka memiliki sifat antijamur, antibakteri, dan insektisida. Beberapa contoh minyak atsiri yang digunakan sebagai pengawet kayu adalah minyak kayu manis, minyak serai, minyak rosemary, dan minyak pohon teh.
  • Plant extracts: Ini adalah zat yang diperoleh dari tumbuhan dengan berbagai metode, seperti ekstraksi pelarut, distilasi, atau maserasi. Mereka mengandung berbagai senyawa bioaktif, seperti fenol, terpenoid, alkaloid, atau tanin. Beberapa contoh ekstrak tumbuhan yang digunakan sebagai pengawet kayu adalah minyak cassia, minyak tar kayu, ekstrak kulit kayu, dan ekstrak inti kayu.
  • Chitosan: Ini adalah polisakarida yang berasal dari cangkang krustasea, seperti udang, kepiting, atau lobster. Ia memiliki sifat antimikroba, antijamur, dan insektisida. Hal ini juga dapat meningkatkan stabilitas dimensi dan ketahanan api kayu. Kitosan dapat diaplikasikan pada kayu dengan cara impregnasi, pelapisan, atau grafting

Metode Aplikasi

Metode pengawetan kayu secara garis besar dapat dikategorikan menjadi dua jenis: (a) proses dengan tekanan, melibatkan impregnasi kayu dalam bejana tertutup pada tekanan yang jauh lebih tinggi daripada tekanan atmosfer, dan (b) proses tanpa tekanan, yang mencakup berbagai prosedur dan peralatan.. (Lebow, S. T. 2010)

Pressure processes: Metode ini menggunakan tekanan tinggi dalam wadah tertutup untuk memaksa bahan pengawet masuk ke dalam kayu. Mereka cocok untuk mengolah kayu dalam jumlah besar, seperti tiang, tiang pancang, kayu, dan kayu gergajian. Mereka memberikan penetrasi bahan pengawet yang dalam dan seragam serta perlindungan jangka panjang. Ada tiga jenis utama metode tekanan: full cell, modified full cell, and empty cell. Berikut perbedaan di antara keduanya:

  • Full cell: Cara ini bertujuan untuk mencapai retensi maksimal bahan pengawet pada kayu. Ini melibatkan penerapan vakum untuk menghilangkan udara dari kayu, kemudian mengisi wadah dengan bahan pengawet dan memberikan tekanan hingga jumlah yang diinginkan terserap. Metode ini digunakan untuk kayu yang memerlukan perlindungan terhadap penggerek laut atau pembusukan dalam kondisi parah.
  • Modified full cell: Metode ini mirip dengan full cell, namun menggunakan vakum awal yang lebih rendah dan periode tekanan yang lebih pendek. Hal ini menghasilkan retensi bahan pengawet yang lebih rendah, namun juga mengurangi pembengkakan dan pengelupasan kayu. Metode ini digunakan untuk kayu yang membutuhkan perlindungan moderat terhadap pembusukan dan serangga.
  • Empty cell: Metode ini bertujuan untuk mencapai penetrasi bahan pengawet yang dalam dengan retensi yang lebih sedikit dan pembengkakan serta pengecekan kayu yang lebih sedikit. Ini melibatkan penerapan tekanan udara pada kayu sebelum memasukkan bahan pengawet, kemudian melepaskan tekanan udara saat bahan pengawet mengisi wadah. Hal ini menciptakan ruang hampa parsial pada sel kayu, yang menarik bahan pengawet lebih dalam ke dalam kayu. Metode ini digunakan untuk kayu yang membutuhkan perlindungan terhadap rayap dan pembusukan pada aplikasi di atas tanah.

Gambar 1. Langkah umum pada pressure treatment process (Lebow, S. T. 2010)

Non-pressure processes: Metode ini bergantung pada penyerapan alami bahan pengawet oleh kayu atau difusi bahan pengawet melalui kayu. Proses ini kurang efektif dibandingkan proses tekanan, namun lebih sederhana dan lebih murah. Mereka cocok untuk mengolah kayu dalam jumlah kecil, seperti penggilingan, tiang pagar, dan kayu bakar. Contoh proses tanpa tekanan adalah pencelupan singkat, perendaman, perlakuan vakum, dan perlakuan difusi internal

  • Brief dipping: Cara ini melibatkan perendaman kayu dalam bahan pengawet anti air dalam waktu singkat, biasanya kurang dari 10 menit. Ini memberikan penetrasi yang dangkal dan perlindungan terbatas, dan terutama digunakan untuk produk penggilingan.
  • Diffusion processes: Metode ini melibatkan perendaman kayu hijau atau basah dalam satu atau lebih larutan pengawet yang mengandung air. Pengawet berdifusi ke dalam kayu bersama dengan air atau bereaksi dengan air di dalam kayu membentuk endapan. Metode ini memberikan penetrasi yang lebih dalam dan perlindungan yang lebih baik, dan digunakan untuk tiang dan tiang pagar.
  • Vacuum process: Metode ini melibatkan penerapan ruang hampa pada kayu sebelum dan sesudah mengisi silinder dengan larutan pengawet. Mesin vakum membantu menghilangkan udara dari kayu dan memulihkan kelebihan bahan pengawet. Metode ini memberikan penetrasi dan perlindungan moderat, dan digunakan untuk pekerjaan penggilingan dan kayu konstruksi.
  • Miscellaneous non-pressure processes: Metode ini mencakup berbagai teknik yang menggunakan bahan pengawet pada pohon hidup atau kayu hijau yang belum dikupas. Pengawet dapat disuntikkan atau diaplikasikan pada permukaan kayu. Metode ini memberikan penetrasi dan perlindungan yang bervariasi, dan digunakan untuk tujuan khusus.

Selain metode pressure and non-pressure, Terdapat In-Place and Remedial Treatments, yaitu metode penerapan bahan pengawet kayu pada struktur kayu yang terkena pembusukan atau serangan serangga (Lebow, S. T. 2010). Perawatan ini dapat membantu memperpanjang umur kayu dan mencegah kerusakan lebih lanjut. Beberapa contoh In-Place and Remedial Treatments adalah:

  • Surface applications:Bahan pengawet seperti larutan tembaga naftenat atau borat disikat, disemprotkan, atau dibanjiri pada permukaan kayu, terutama pada bagian belahan, atau lubang. Metode ini memberikan perlindungan terbatas dan mungkin perlu diterapkan kembali secara berkala.
  • Internal diffusible treatments: Pengawet seperti boron rods, fluoride rods, atau pasta tembaga dimasukkan ke dalam lubang perawatan yang dibor jauh ke dalam kayu. Pengawet menyebar melalui kayu melalui embun (dari kelembaban) dan memberikan perlindungan terhadap pembusukan internal dan serangga. Lubang perawatan ditutup dengan sumbat kayu atau plastik.
  • Fumigants: Bahan kimia yang mudah menguap seperti kloropikrin atau metil isothiocyanate disuntikkan ke dalam lubang perawatan yang dibor ke dalam kayu. Fumigan menguap dan bermigrasi melalui kayu, membunuh jamur dan serangga pembusuk. Lubang perawatan ditutup dengan sumbat kayu atau plastik.

 

REFERENSI

Khademibami, L., & Bobadilha, G. S. (2022). Recent developments studies on wood protection research in academia: A review. Frontiers in Forests and Global Change, 5, 793177.

Lebow, S. T. (2010). Wood Preservation. Chapter 15. Wood handbook wood as an engineering material. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, General Technical Report FPL-GTR-190.

 

Artikel Lainnya

KONSULTASI DENGAN AHLI HAMA