Sifat Fisik dan Mekanik Kayu – Setiap spesies pohon yang menghasilkan kayu memiliki sifat-sifat tersendiri. Densitas atau kerapatan kayu merupakan hal yang menentukan kekuatan atau kekerasan sebuah kayu. Seperti halnya, kayu mahoni dan jati yang memiliki kerapatan sedang hingga tinggi, sehingga cocok untuk digunakan sebagai bahan furniture dan konstruksi bangunan.
Akan tetapi berbeda dengan kayu dadap dan kapuk atau randu yang memiliki kerapatan rendah, sehingga hanya cocok untuk keperluan ringan seperti begisting yang tidak membutuhkan kekuatan tinggi serta keawetan yang tahan lama.
Kayu Lunak dan Kayu Keras
Pengertian kayu keras (hardwood) dan kayu lunak (softwood) lebih dikaitkan kepada kelompok jenus tanaman yang menghasilkan kayu.
- Kayu Keras, diperoleh dari jenis-jenis pohon yang memiliki daun lebar atau dikotil
- Kayu Lunak, diperoleh dari jenis-jenis pohon yang memiliki daun jarum atau konifer
Dan berdasarkan konsep tersebut, maka pada faktanya terkadang dijumpai jenis-jenis kayu keras dari pohon tertentu yang memiliki kerapatan rendah akan lebih lunak dibanding dengan jenis-jenis kayu lunak yang memiliki kerapatan tinggi.
Sifat Fisik Kayu
Setiap kayu mempunyai sifat fisik yang berbeda-beda. Sifat-sifat ini pada akhirnya akan menunjukkan kualitas, fungsi serta nilai jual kayu tersebut. Seperti halnya, kayu yang masuk jenis lunak akan lebih cocok dimanfaatkan sebagai bahan kertas karena mudah untuk diolah atau dihancurkan. Sedangkan, kayu yang bersifat keras cocok digunakan sebagai tiang bangunan.
Selain itu, adanya mata kayu, warna dan serat kayu juga mempengaruhi terhadap nilai jual atau nilai seni kayu. Setiap kayu dari pohon yang sama spesiesnya pun memiliki sifat fisik yang berbeda, hal itu dipengaruhi oleh letak pohon tumbuh, kandungan nutrisi dalam tanah, cuaca atau iklim daerah, dan lain sebagainya.
- Berat dan Berat Jenis
Berat sebuah kayu dipengaruhi oleh jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air serta zat ekstratif pada kayu tersebut. Berat kayu berbanding lurus dengan Berat Jenisnya. Misalnya pada kayu pohon balsa memiliki Berat Jenis 0,2 dan kayu nani memiliki Berat Jenis 1,28. Semakin tinggi Berat Jenis kayu maka akan berpengaruh juga pada bobot kayu yang semakin berat.
- Keawetan Kayu
Ketahanan kayu terhadap lingkungan serta serangan perusak kayu seperti jamur, semut, dan juga rayap dipengaruhi oleh zat ekstratif yang terkandung dalam kayu. Zat ekstraktif pada kayu tersebut adalah racun bagi hama kayu. Zat-zat tersebut terbentuk ketika kayu gubal berubah menjadi kayu teras, oleh karena itu kayu teras lebih awet dan keras dibanding kayu gubal.
- Warna Kayu
Setiap kayu memiliki warna dan corak tersendiri, warna tersebut dihasilkan oleh zat pengisi warna kayu.
- Tekstur Kayu
Serat atau tekstur kayu merupakan ukuran relatif sel-sel kayu. Berdasarkan teksturnya, kayu dikelompokkan menjadi beberapa tekstur antara lain tekstur halus seperti kayu giam dan kulim, tekstur sedang seperti jati dan sonokeling, dan tekstur kasar seperti kempas dan meranti.
- Arah Serat
Arah setiap sel kayu terhadap sumbu batang memastikan arah serat kayu. Arah serat kayu dibagi menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak, serat berpilin dan juga serat diagonal atau miring.
- Kesan Raba
adalah kesan atau rasa raba yang diperoleh ketika kayu disentuh. Kesan yang tampak dari setiap jenis kayu berbeda-beda, seperti kasar, halus, licin, dingin, berminyak dan lainnya. Kesan raba dipengaruhi akibat tekstur kayu, kadar air, kadar zat ekstraktif pada sebuah kayu.
- Bau dan Rasa Kayu
Kayu memiliki aroma serta rasa yang berbeda-beda dan dapat segera hilang apabila terlalu lama disimpan di udara terbuka. Contohnya kayu jati yang memiliki bau zat penyamak, kayu kulim yang berbau bawang, dan kayu kamper berbau seperti kapur barus.
- Nilai Dekoratif
Pemilihan kayu yang digunakan sebagai dekoratif dipengaruhi oleh warna, arah serat, tekstur serta pemunculan riap-riap tumbuh dan pola-pola tertentu.
- Higroskopis
Setiap kayu memiliki pori-pori yang mampu menyerap dan melepaskan air. Apabila semakin lembab udara sekitar maka makin tinggi kelembaban kayu hingga mencapai keseimbangan dengan lingkungannya. Saat kayu memiliki kelembapan yang sama dengan kelembapan udara sekelilingnya, maka hal ini disebut kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content).
- Sifat Kayu Terhadap Suara
kayu memiliki respon tertentu terhadap suara, yaitu sifat akustik yang merupakan kemampuan kayu untuk meneruskan suara dan berkaitan dengan elastisitas kayu. Sifat resonansi, merupakan sifat kayu yang ikut bergetar ketika terkena gelombang suara. Jenis kayu ini sering digunakan dalam pembuatan alat musik seperti gitar dan biola karena menghasilkan kualitas nada yang baik.
- Daya Hantar Panas
Secara umum kayu bersifat isolator atau sulit untuk mengantarkan panas. Pemilihan kayu dengan daya hantar panas yang rendah dibutuhkan dalam pembuatan barang-barang yang berhubungan dengan panas secara langsung.
- Daya Hantar Listrik
Kayu adalah penghantar listrik yang buruk karena kemampuan hantar kayu tersebut dipengaruhi oleh kadar air kayu. Kayu yang memiliki kadar air 0% merupakan kayu yang baik sebagai sekat listrik. Namun semakin tinggi kadar air dalam kayu atau kayu basah, maka mampu menghantarkan daya listrik akibat air yang dikandungnya.
Sifat Mekanik Kayu
Sifat mekanik merupakan kemampuan kayu untuk menahan beban atau gaya dari luar, atau disebut kekuatan kayu. Beban dari luar yang dimaksud yaitu gaya-gaya diluar benda yang cenderung mengubah bentuk dan besar benda tersebut.
Kekuatan kayu merupakan hal utama dalam pemilihan kayu untuk konstruksi bangunan, perkakas, dan lain sebagainya. Berikut ini merupakan sifat-sifat mekanik kayu antara lain:
- Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik merupakan kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang menarik kayu, antara lain kekuatan tarik sejajar arah serat serta kekuatan tarik tegak lurus arah serat. Kekuatan tarik terbesar kayu yaitu kekuatan tarik sejajar arah serat, sedangkan kekuatan tarik tegak lurus arah serat memiliki kekuatan yang lebih kecil.
- Kekuatan Tekan / Kompresi
Kekuatan tekan merupakan kemampuan kayu untuk menahan beban atau muatan, antara lain kekuatan tekan sejajar arah serat dan kekuatan tekan tegal lurus arah serat. Semua kayu memiliki kekuatan tekan sejajar arah serat lebih tinggi dibanding kekuatan tekan tegak lurus arah serat.
- Kekuatan Geser
Kekuatan geser yaitu kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat bagian kayu bergeser, antara lain kekuatan geser sejajar arah serat, kekuatan geser tegak lurus arah serat, kekuatan geser miring. Kekuatan geser tegak lurus arah serat memiliki kekuatan lebih besar daripada kekuatan geser sejajar arah serat.
- Kekuatan Lengkung atau Kelenturan
Kekuatan lengkung atau kelenturan kayu adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang akan membuat kayu melengkung atau untuk menahan beban mati atau hidup beban pukulan, antara lain kekuatan lengkung statik yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenai secara perlahan, serta kekuatan lengkung pukul yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenai secara tiba-tiba.
- Kekakuan Kayu
Kekakuan yang dimaksud yaitu kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan, biasa disebut dengan modulus elastisitas.
- Keuletan Kayu
Keuletan kayu merupakan kemampuan kayu untuk menyerap tenaga yang relatif besar / kejutan / tegangan yang berulang yang melewati batas proporsional serta mengakibatkan bentuk permanen dan kerusakan sebagian pada bagian kayu.
- Kekerasan Kayu
Kekerasan kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik / kikisan / abrasi / keausan kayu.
- Kekuatan Belah
Kekautan belah yaitu kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Kayu yang memiliki kekuatan belah rendah sangat cocok untuk dijadikan kayu bakar. Sedangkan kayu dengan kekuatan belah tinggi sangat tepat untuk bahan ukiran atau patung. Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari atau arah radial daripada arah tangensial.
Untuk mengukur sifat mekanik kayu diatas maka digunakan satuan kg / cm2. Berikut ini merupakan penyebab yang mempengaruhi sifat mekanik kayu antara lain:
Faktor luar atau eksternal, merupakan pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat oleh jamur atau serangga perusak kayu.
Faktor dalam atau internal, merupakan berat jenis, mata kayu, serat miring, dan sebagainya.
