Buletin Poltanesa Vol. 23 No. 1 (Juni 2022) p-ISSN 2721-5350 e-ISSN 2721-5369 https://doi.org/10.51967/tanesa.v23i1.1260 © 2022 Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY

## Aplikasi Nanopartikel Liat terhadap Peningkatan Kualitas Kekuatan dan Keawetan Kayu Sengon
Budi Winarni* Pengelolaan Perkebunan, Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, Samarinda, 75131 bwinarni14@gmail.com * Corresponding author

## Taman Alex
Rekayasa Kayu, Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, Samarinda, 75131 tamanalex2@gmail.com
Abstrak — Aplikasi  nanopartikel  liat  sebagai  bahan pengawet  kayu  karena  nanopartikel  bersifat  halus  dan larut  dalam  air.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk meningkatkan  kualitas  keawetan  dan  kekuatan  kayu. Pengawetan  kayu  dengan  bahan  nanopartikel  liat  yang menggunakan  teknik  impregnasi  ke  dalam  kayu  sengon agar dapat meningkatkan sifat kekuatan dan keawetannya. Bahan yang digunakan adalah nanopartikel liat,  kayu  sengon  (Paraserienthis  falcataria)  yang  dibuat contoh  uji  2cmx2cmx40cm.  Sebanyak  30  contoh  uji dikeringudarakan, dari 30 contoh uji dirinci 10 contoh uji dijadikan  pembanding  tanpa  diimpregnasi,  sedangkan  20 contoh  uji  diimpregnasi  dengan  bahan  nanopartikel  liat dalam  konsentrasi  larutan    sebesar  5%  dan  2,5%. Impregnasi  yang  dilaksanakan  adalah  vakum  awal sebesar  10  cmHg  selama  10  menit  dan  dilanjutkan dengan tekanan sebesar 60 psi selama 2 jam serta vakum akhir sebesar 10 cmHg selama 10 menit. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  retensi  dengan  nanopartikel  liat pada  konsentrasi  5%  dan  2,5%  nilainya  cukup  tinggi. Keawetan  kayu  yang  didasarkan  pada  persentase kehilangan  berat  dari  serangan  rayap  kayu  kering  pada kayu  sengon  yang  diawetkan  dan  tanpa  pengawetan menunjukkan  hasil  yang  sangat  berbeda,  terjadi peningkatan  kelas  awet,  yaitu  dari  kelas  awet  empat menjadi  kelas  awet  satu.    Kekuatan  kayu  sengon ditunjukkan  oleh  adanya  perubahan  nilai  tegangan  pada batas  proporsi,  modulus  patah  dan  modulus  elastisitas, yaitu  terjadinya  peningkatan  kekuatan  dari  kelas  kuat lima  atau  sangat  rendah    menjadi  kelas  kuat  empat  atau rendah.
Kata  Kunci — Nanopartikel  Liat,  Impregnasi,  Keawetan, Kekuatan,  Kayu Sengon.

## I. P ENDAHULUAN
Kegunaan  kayu  adalah  sebagai  bahan  konstruksi bangunan  perumahan.  Untuk  bahan  kayu  bangunan diperlukan  kayu  yang  memiliki  sifat  mekanik  atau  sifat kekuatan tinggi. SNI 7973-2013 (BSN, 2013), menggolongkan  kekuatan  kayu  ke  dalam  Kelas  Kuat Kayu  Indonesia,  yaitu  kelas  kuat  I,  II,  III,  IV  dan  V, dengan  sebutan  sangat  tinggi/sangat  kuat,  tinggi/kuat, sedang,  rendah  dan  sangat  rendah.    Penggolongan  kelas
kekuatan  kayu  didasarkan  pada  nilai  kekuatan  lentur mutlak atau modulus patah atau Modulus of Rupture (MOR).    Selanjutnya  nilai  MOR  dari  kelas  tertinggi hingga  kelas terendah berturut-turut  yaitu >1100 kg/cm 2 , 1100–725 kg/cm 2 , 725–500 kg/cm 2 , 500–300 kg/cm 2 dan <300  kg/cm 2 .  Kayu  yang  memiliki  keawetan  dan kekuatan  tinggi  (kelas  kuat  I  dan  II)  secara  alami  sangat langka.  Untuk  meningkatkan  kualitas  kekuatan  kayu diperlukan  pengolahan  kayu  atau  rekayasa  kayu. Impregnasi  adalah  proses  rekayasa  kayu  dengan  cara memasukkan  bahan  kimia  atau  partikel  ke  dalam  kayu yang  menggunakan  metode  pengawetan  kayu  secara  sel penuh  agar  kekuatan  dan  keawetannya  lebih  baik (Febrianto et al., 2014). Metoda pengawetan kayu secara sel  penuh  adalah  pelaksanaan  pengawetan  kayu  yang menggunakan  vakum  awal,  tekanan  dan  vakum  akhir. Objek  dari  penelitian  ini  adalah  peningkatan  kualitas kayu sengon dengan bahan nanopartikel liat.
Nanopartikel  liat  merupakan  partikel  yang  diperoleh dari  tanah  liat.  Tanah  liat  adalah  suatu  jenis  tanah  yang miskin  unsur  hara  untuk  kebutuhan  tumbuhan,  sehingga disebut  tanah  buruk  atau  acrisol.    Partikel  tanah  liat mempunyai  ukuran  berkisar  2-50  mikron,  banyak mengandung  zat  besi,  aluminum  dan  berlempung  silikat (Putri  &  Pratiwi,  2017).  (Moral  &  Rebollo,  2017) menyatakan  bahwa  tanah  ini  disebut  buruk  karena menghambat  pertumbuhan  tanaman  pertanian.  Ukuran partikel  tanah  liat  yang  kecil  tersebut  akan  bermanfaat dan  bernilai  tinggi  jika  diproses  menjadi  ukuran nanopartikel sehingga akan lebih mudah masuk ke dalam rongga-rongga kayu. Nanopartikel liat banyak mengandung  unsur  logam  terutama  besi,  sehingga  jika bahan  ini  diimpregnasikan  ke  dalam  kayu  dan  masuk mengisi  rongga-rongga  kayu  akan  meningkatkan  sifat kekuatannya.  (Alex  et  al.,  2018)  menyatakan  bahwa impregnasi  menggunakan  nanopartikel  liat  pada  kayu meranti  dapat  menahan  serangan  rayap  kayu  kering. Rayap  kayu  kering  ( Cryptotermes  cynocephalus Light) adalah  jenis  serangga  yang  banyak  menyerang  dan merusak kayu yang sudah kering terutama pada perabotan rumah tangga seperti lemari, meja dan kursi yang terbuat dari  kayu  serta  kusen,  pintu,  jendela  dan  dan  rangka flapon yang berasal dari kayu dengan keawetan rendah.
Buletin Poltanesa Vol. 23 No. 1 (Juni 2022) p-ISSN 2721-5350 e-ISSN 2721-5369 https://doi.org/10.51967/tanesa.v23i1.1260 © 2022 Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Kayu  sengon  merupakan  anggota  famili  Fabaceae, mengalami pertumbuhan cepat dan merupakan jenis kayu yang banyak ditanam  pada hutan tanaman industri (HTI) dan  hutan  rakyat  di  Indonesia.  Kayu  sengon  merupakan jenis  kayu  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan konstruksi  ringan  atau  nonstruktural  (Pujiastuti,  2018). Kayu  sengon  memiliki  berat  jenis  0,33  dan  tergolong dalam  kelas  kuat  V  dan  kelas  awet  IV  (Muslich  & Rulliaty,  2016).  Kayu  sengon  yang  tergolong  kelas  kuat V,  setelah  diimpregnasi  dengan  bahan  trusi  kekuatannya naik  menjadi  kelas  kuat  IV.  (Awaludin  &  Wusqo,  2020) melaporkan bahwa pengelompokan kelas kuat jenis kayu tropis  hasilnya  sangat  signifikan.  (Basuki  et  al.,  2014) menyatakan bahwa perlakuan-perlakuan seperti perekatan kayu  dengan  melamin  formaldehida,  polivenil  asetat dapat  mempengaruhi  sifat  kekuatannya.  Menurut  (Balfas et  al.,  2018)  indikator  nilai  kekuatan  kayu  sangat berhubungan  dengan  nilai  berat  jenis  kayu,  semakin tinggi berat jenis semakin keras dan semakin tinggi  nilai kekuatan kayu.
Pengawetan  kayu  adalah  pemberian  perlakuan  dengan bahan  kimia  terhadap  kayu-kayu  bangunan  dan  berbagai produk  kayu  lainnya  yang  digunakan  pada  konstruksi berat  maupun  ringan.  Tujuan  utamanya  adalah  untuk memperpanjang umur pemakaian bahan, untuk menghindari  pergantian  yang  terlalu  sering  pada konstruksi  permanen  maupun  semi  permanen.  Perlakuan pengawetan  kayu  dapat  dilakukan  dengan  bermacam- macam  cara  atau  metode  tergantung  dari  kemampuan, kondisi,  dan  tujuannya  (Hossain  et  al.,  2013).  (R. Thomson,  2015)  mengelompokkan  metode  pengawetan dalam  tiga  kelompok,  yaitu  pengawetan  kayu  dengan metode  tekanan,  tanpa  tekanan,  dan  metode  khusus. Metode  tekanan  terdiri  dari  proses  sel  penuh  atau impregnasi,  proses  sel  kosong, metode  tekanan bergoyang,  proses  vakum  dan  metode  bertingkat.  Proses tanpa  tekanan  terdiri  dari  metode  rendaman,  metode perlakuan  permulaan  atau  proses  sederhana  dan  proses difusi,  sedangkan  metode  khusus  diantaranya  adalah pengeboran  kayu  untuk  membuat  lubang-lubang  tempat memasukkan bahan pengawet.
Teknologi  pengawetan  kayu  adalah  suatu  perlakuan untuk merekayasa dan memperbaiki kualitas kayu dengan cara memasukkan bahan kimia ke dalam  kayu agar kayu menjadi  lebih  tahan  lama/awet  dalam  pemakaian  dan dapat  meningkatkan  kekuatan  kayu    (Alex  et  al.,  2018). Sedangkan  bahan  kimia  pengawet  kayu  yang  digunakan adalah  bahan  kimia  yang  dapat  menghambat  organisme perusak kayu. Organisme perusak kayu adalah cendawan/jamur,  serangga  atau  rayap  dan  cacing  laut (Raharjo  et  al.,  2020).  Menurut  (Wahyudi.  et  al.,  2012), kerusakan  kayu  yang  disebabkan  serangan  rayap  tanah lebih  besar  dari  pada  serangan  perusak  kayu  lainnya. Pengawetan    kayu  telah  banyak  dilakukan  dengan menggunakan  bahan  pengawet  kayu  bermerek  tertentu yang  diimpor  dari  luar  negeri  dengan  bahan  kimia  yang tidak  ramah  lingkungan,  misalnya  merek  CCA  yang terdiri dari komposisi bahan kimia: arsen, tembaga, krom. Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  No.  3 Tahun  2010 tentang  Baku    Mutu  Air  Limbah  Industri,  bahwa  bahan
kimia  arsen,  tembaga  dan  krom  termasuk  bahan  kimia yang  tidak  ramah  lingkungan  dan  penggunaanya  harus dibatasi.  Prinsip  pengawetan    kayu  adalah  melapisi bagian luar atau permukaan kayu dengan bahan pengawet kayu  agar  tidak  mudah  diserang  jamur  dan  serangga perusak  kayu  (Sribudiani  et  al.,  2021).  Sejak  dahulu masyarakat  pedesaan    telah  mengawetkan    kayu  secara tradisional  dengan    merendam  kayu  di  dalam  lumpur dalam  waktu  cukup  lama  (2-6  bulan).    Diketahui  bahwa tanah  liat  sifatnya  masam,  sehingga  kayu  yang  terisi tanah liat tidak mudah dimakan serangga perusak kayu.
Proses  sel  penuh  merupakan  salah  satu  cara pengawetan  kayu  yang  termasuk  dalam  metode  tekanan yang  lazim  dilakukan  untuk  mengawetkan  kayu bangunan.    Pengawetan  kayu  dengan  proses  sel  penuh memiliki  beberapa  keuntungan  antara  lain  penetrasi  dan retensi bahan pengawet cukup tinggi dengan  waktu  yang relatif singkat (Hossain et al., 2013). Selain itu, gangguan terhadap lingkungan dapat diperkecil, karena pelaksanaan pengawetan dilakukan di dalam tangki  yang tertutup dan aman.  (R.  Thomson,  2015)  menyebutkan  bahwa pengawetan  kayu  dengan  proses  sel  penuh  atau impregnasi sangat tepat digunakan untuk bahan pengawet larut  air  dengan  persyaratan  kayu  dalam  keadaan  kering udara,  sehingga  larutan  bahan  pengawet  dapat  mengisi rongga-rongga sel yang kosong. Pelaksanaan pengawetan proses  impregnasi  atau  metode  vakum-tekan  dapat diuraikan  secara  berurutan,  yaitu  kayu  dimasukkan  ke dalam  tangki  pengawet,  vakum  awal  dimulai,  vakum  ini tetap dipertahankan dan dilanjutkan dengan larutan bahan pengawet  dialirkan  ke  dalam  tangki  pengawet.  Selama pengaliran  bahan  pengawet,  vakum  tidak  boleh  turun lebih dari 10 cmHg. Vakum awal dihentikan dan tekanan dimulai.  Periode  tekanan  berlangsung  dan  besarnya tekanan  dipertahankan,.Tekanan  dihentikan,  larutan dialirkan  kembali  ke  dalam  tangki  persediaan.  Vakum akhir  dimulai.  Periode  vakum  akhir  berlangsung  selama 10-30  menit  kemudian  vakum  akhir  dihentikan.  Proses pengawetan  kayu  metode  sel  penuh  atau  impregnasi selesai dan kayu dikeluarkan dari dalam tangki pengawet kemudian disimpan.
Retensi  adalah  jumlah  bahan  pengawet  yang  terdapat di  dalam  kayu  pada  waktu  proses  pengawetan  telah selesai.  Retensi  dihitung  dalam  satuan  kilogram  bahan pengawet  setiap  meter  kubik  kayu  yang  diawetkan (Maulana  et  al.,  2019).  (Hossain  et  al.,  2013), menyebutkan    retensi  bahan  pengawet  merupakan  faktor penting  sebagai  indikator  keberhasilan  pengawetan, karena  besarnya  retensi  dapat  mempengaruhi  keefektifan sistem pengawetan dalam memperpanjang umur penggunaan kayu yang diawetkan. Selanjutnya dikatakan bahwa  besarnya  retensi  dapat  ditingkatkan  dengan menambah atau memperbesar konsentrasi bahan pengawet,  dengan  kata  lain  hubungan  retensi  dan konsentrasi  bahan  pengawet  adalah  linier.  Menurut (Suprapti  et  al.,  2021),  retensi  bahan  pengawet  larut  air yang  tinggi  sangat  diperlukan  untuk  menjaga  kestabilan keberadaan  bahan  pengawet  dalam  kayu,  akan  tetapi retensi  yang  berlebihan  akan  menyebabkan  kayu  mudah rapuh. (Hossain et al., 2013), mengemukakan persyaratan
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
retensi bahan pengawet larut air yang mengandung unsur kimia  besi,  tembaga  adalah  4-20  kg/m 3 .  Sedangkan nanopartikel liat mengandung unsur-unsur kimia tersebut. Jika  retensi  kurang  dari  yang  dipersyaratkan  kayu  tidak mampu  bertahan  dari  serangan  perusak  kayu  dan  umur pemakaian menjadi pendek.
Kayu  dalam  penggunaan  sebagai  bahan  baku  untuk pembuatan  perabot  rumah  tangga  maupun  konstruksi bangunan, kayu akan mengalami gaya-gaya yang berasal dari  luar.  Gaya-gaya  dari  luar  yang  mengenai  benda tersebut  bisa  menyebabkan  kayu  berubah  bentuknya. Kemampuan kayu guna menahan beban dari luar tersebut disebut  sifat/kekuatan  kayu  dan  merupakan  salah  satu dasar  pertimbangan  dalam  penggunaannya  (Yoresta, 2015).  Gaya-gaya  yang  mengenai  kayu  disebut  sebagai tegangan  ( stress ).  Menurut  (Hidayat  et  al.,  2013),  gaya dibagi  menjadi  tiga  macam  bentuk  utama,  yaitu  gaya yang mengakibatkan pemendekan ukuran atau memperkecil  volume  benda  disebut  sebagai  gaya  tekan, gaya yang mempunyai kecenderungan untuk memperbesar  ukuran  atau  volumenya  disebut  gaya tarikan,  gaya  yang  bisa  mengakibatkan  satu  bagian  dari suatu benda bergeser terhadap bagian yang lainnya dalam arah  sejajar  dengan  permukaan  bidang  singgung  disebut gaya geser. Kombinasi antara ketiga macam bentuk gaya utama  akan  menghasilkan  gaya  lengkung.  Ketahanan suatu benda untuk dikenai gaya disebut sebagai kekuatan. Besarnya  perubahan  bentuk  akibat  dari  gaya  yang dikenakan  disebut  sebagai  regangan  dan  dirumuskan sebagai perubahan bentuk atau  deformasi .
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  efek impregnansi nanopartikel liat pada peningkatan kekuatan kayu sengon. Disamping itu, penelitian ini juga bertujuan untuk  mengetahui hubungan impregnasi nanopartikel liat dengan sifat kekuatan kayu.

## II. METODOLOGI
Kayu  sengon  dibuat  ukuran  2cm  x  2cm  x  40cm dikeringudarakan  sampai  kadar  air  pada  alat  moisture meter  menunjukkan  angka  18%.  Sebelum  kayu dimasukan  ke  dalam  tabung  impregnasi,  dilakukan pengukuran  volume  dan  beratnya.  Kayu  diimpregnasi dengan  larutan  nanopartikel  liat  pada  konsentrasi  2,5% dan  5%.    Jumlah  contoh  uji  kayu  pada  masing-masing konsentrasi  maupun  kontrol  adalah  10.    Total  jumlah contoh  uji  sebanyak  30.      Tekanan  impregnasi  diberikan sebesar  60  psi  selama  2  jam,  dengan  vakum  awal  10 cmHg  selama  30  menit  dan  vakum  akhir  sebesar  10  cm Hg  selama  15  menit.  Selanjutnya  kayu  dikeluarkan  dari tabung  dan  ditimbang  kembali  untuk  mencari  nilai retensinya. Perhitungan nilai retensi menggunakan rumus dari  (R.  Thomson,  2015).  Prosedur  jalannya  penelitian secara  singkat  digambarkan  dalam  bagan  alur  yang disajikan pada Gambar 1.
Langkah selanjutnya, seluruh contoh uji ukuran 2cm x 2cm x 40cm dikeringkan kembali dengan oven pengering pada  suhu  80 ° C  hingga  mencapai  kadar  air  10%,  sedang contoh uji ukuran 0,5cm x 2,5cm x 2,5cm dikeringtanurkan,  kemudian  diuji  dengan  rayap  kayu kering menurut SNI 7207-2014 (BSN, 2014).
Contoh  uji  ukuran  2cm  x  2cm  x  40cm  diuji kekuatannya  dengan  menggunakan  alat  penguji  kayu Universal  Testing  Machine  untuk  memperoleh  data tentang nilai tegangan pada batas proporsi, modulus patah dan modulus elastisitas (kelenturan) dengan menggunakan  rumus  dari  ASTM  D143-94.2007.    Nilai tegangan  pada  batas  proporsi  atau  stress  on  proportion limit  (SPL),  modulus  patah  atau  modulus  of  rupture (MOR),  modulus  elatisitas  atau  modulus  of  elasticity (MOE), dihitung berdasarkan rumus dalam Tabel 1

## KAYU SENGON

## DIBUAT CONTOH UJI UNTUK
RETENSI, KEAWETAN DAN

## KEKUATAN
NANOPARTIKEL LIAT DIBUAT LARUTAN DENGAN BAHAN PELARUT AIR KAYU SENGON DIBUAT CONTOH UJI RETENSI,
KEAWETAN
DAN KEKUATAN DIKERINGKAN DAN DIUKUR BERAT DAN
VOLUME

## PROSES PENGAWETAN
DENGAN METODE VAKUM-TEKAN ATAU DIIMPREGNASI
HASILNYA: RETENSI KUALITAS KEAWETAN KUALITAS KEKUATAN
PENINGKATAN KUALITAS KAYU
SENGON
Gambar 1. Alur Penelitian
Buletin Poltanesa Vol. 23 No. 1 (Juni 2022) p-ISSN 2721-5350 e-ISSN 2721-5369 https://doi.org/10.51967/tanesa.v23i1.1260 © 2022 Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Tabel 1. Dimensi Contoh Uji dan Rumus Uji Dimensi (cm) Rumus Potongan  Panjang Retensi 2x2 40 R={(W 2 –W 1 )x C}/ V Kekuatan 2x2 40 MOR=(3xPmaxL)/(2bh 2 ) MOE=(P PL xL 3 )/(4fbh 3 ) SPL=(3xP PL xL)/(2bh 2 )
Keterangan:
R = retensi W 1 = berat sebelum diimpregnasi
W 2 = berat setelah diimpregnasi C = konsentrasi V = volume MOE  = moduluselastisitas Pmax  = beban maksimum L = jarak bentang b = lebar contoh uji h
= tebal contoh uji MOE  = modulus patah P PL = beban pada batas proporsi f = defleksi

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A.  Impregnasi Nanopartikel Liat pada Retensi Kayu Sengon
Nilai  retensi  kayu  sengon  yang  diimpregnasi  dengan nanopartikel  liat  pada  konsentrasi  yang  berbeda ditunjukkan pada Tabel 2 berikut:

## Tabel 2. Nilai Retensi Kayu Sengon Hasil Impregnasi Nanopartikel Liat
Jenis kayu Konsentrasi (%) Nilai retensi (kg/m 3 ) Sengon 2,5 11,20 5 22,73
Nilai  retensi  nanopartikel  liat  telah  memenuhi  syarat sebagai bahan pengawet larut air. Menurut (R. Thomson, 2015)  menyatakan  tentang  persyaratan  retensi  bahan pengawet larut air pada petunjuk teknis pengawetan kayu adalah  8–12  kg/m 3 dengan  konsentrasi  2-5%.  Nilai retensi  berdasarkan  konsentrasi,  menunjukkan  bahwa kayu  sengon  yang  diimpregnasi  dengan  nanopatikel  liat pada konsentrasi 5% mempunyai nilai retensi yang sangat tinggi  mencapai  22,73  kg/m 3 sehingga  melebihi  nilai retensi  yang  dipersyaratkan  untuk  bahan  pengawet  larut air sebesar 12 kg/m 3 . (Suprapti et al., 2021) menyebutkan bahwa  retensi  pengawet  larut  air  yang  berlebihan  dapat menyebabkan kayu mudah rapuh.  Tingginya nilai retensi menunjukkan  bahwa  kayu  sengon  termasuk  jenis  yang mudah  diimpregnasi  dengan  bahan  nanopartikel  liat. Ukuran nanopartikel liat kurang dari satu (1) mikron juga menentukan  mudahnya  partikel  masuk  kedalam  kayu. Menurut (Hidayat et al., 2013) ukuran  terkecil pori  kayu berkisar 15-50 mikron.  Pengukuran kerapatan atau berat jenis (BJ) kayu sengon adalah sebesar 0,30. Nilai retensi merupakan penentu keberhasilan proses pengawetan kayu dan  merupakan  indikator  dari  keterawetan  (treatabilitas), yakni  mudah atau  tidaknya jenis  kayu diawetkan dengan
bahan  kimia  atau  partikel  (Alex  et  al.,  2017).  Semakin tinggi nilai retensi berarti kayu semakin baik dan  mudah diawetkan.  Menurut  (Hidayat  et  al.,  2013),  konsentrasi larutan  dan  sifat  struktur  kayu  sangat  menentukan permeabilitas  dan  peresapan  larutan  bahan  kimia pengawet ke dalam kayu. Permeabilitas kayu mempengaruhi nilai retensi. (Mustafa, 2012) menyampaikan  bahwa  fraksi  tanah  liat  berukuran  2-  50 mikron.

## B. Aplikasi Nanopartikel Liat pada Kekuatan Kayu
Kekuatan  kayu  sengon  yang  diimpregnasi  dengan nanopartikel  liat  pada  konsentrasi  yang  berbeda tercantum pada Tabel 3.
Berdasarkan  Tabel  3  tersebut  di  atas  impregnasi nanopartikel liat pada kayu sengon mengalami peningkatan yang besar, yaitu peningkatan nilai SPL non impregnasi  dari  194,46  kg/cm2  menjadi  276,87  kg/cm2 (konsentrasi  2,5%)  dan  296,57  kg/cm2  (konsentrasi  5%) atau  mengalami  kenaikan  masing-masing  sebesar  42% dan 53%.

## Tabel 3. Kekuatan Kayu Sengon Hasil Impregnasi dan Non Impregnasi Nanopartikel Liat
Jenis kayu Konsentrasi (%) SPL (kg/cm 2 ) MOR (kg/cm 2 ) MOE (kg/cm 2 ) Sengon 2,5 276,87 320,46 32411,893 5 298,57 376,36 38027,663 Non impregnasi 194,46 234,13 19903,973
(Hidayat  et  al.,  2013)  Kekuatan  pada  batas  proporsi ( resilience )  adalah  besarnya  usaha  yang  dilakukan terhadap suatu benda untuk mengubah bentuknya. Dalam batas  proporsi, resilience merupakan  tenaga  potensial yang tersimpan dalam benda itu dan merupakan besarnya usaha  yang  dapat  dilakukan  benda  itu  jika  muatan dihilangkan.  Benda  yang  tidak  elastis  bersifat  kaku seperti  halnya  kayu  sendiri,  dan  akan  mudah  patah apabila tiba-tiba diberi muatan. Bekas daerah patahannya kelihatan  bersih  tanpa  serabut  kayu  yang  tertinggal,  dan kayu demikian dikatakan bersifat getas. Untuk kayu yang getas  akan  putus  secara  tiba-tiba  sedangkan  untuk  kayu yang  keras  akan  putus  secara  perlahan,  dan  kurvanya turun  sedikit-sedikit.  Keuletan  adalah  kemampuan  suatu benda  untuk  melawan  deformasi  dan  mempertahankan bentuk  serta  ukuran  semula  bila  dikenai  muatan  atau bahan.
Nilai  MOR  sengon  sebesar  234,46  kg/cm 2 (non impregnasi),  setelah  diimpregnasi  meningkat  menjadi 320,46 kg/cm 2 (konsentrasi 2,5%) atau naik sebesar 37% dan  372,46  kg/cm 2 (konsentrasi  5%)  nilai  atau  naik sebesar 61%. Dengan demikian penggolongan kelas kuat kayu  sengon  naik  dari  kelas  V  menjadi  ke  kelas  IV. (Song  et  al.,  2018)  menyatakan  bahwa  rekayasa  kayu dengan  bahan  kimia  dapat  meningkatkan  kekuatan  kayu menjadi  10  kali  lipat.  Hal  ini  disampaikan  oleh (Wahyudi.  et  al.,  2012)  menggambarkan  bahwa  untuk meningkatkan  kekuatan  kayu  secara  mutlak  perlu
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
diusahakan  dengan  berbagai  macam  cara  rekayasa pengisian bahan kimia tertentu ke dalam pori kayu.
Peningkatan  nilai  MOE  kayu  sengon  dari  non impregnasi  (19903,973  kg/cm 2 )  dibanding  dengan impregnasi  pada  konsentrasi  2,5%  (32411,893  kg/cm 2 ) dan 5% (38027,663 kg/cm 2 )  naik sebesar 63% dan 91%. Kenaikan  sebesar  91%  tersebut  belum  dapat  merubah posisi  kelas  kuat  berdasarkan  modulus  elastis.  Menurut (Balfas  et  al.,  2018)  hubungan  nilai  MOE  dan  MOR adalah linear begitu juga hubungan nilai BJ dengan MOE dan MOR, semakin tinggi nilai MOR semakin tinggi nilai MOE,  sama  halnya  semakin  tinggi  nilai  BJ  semakin tinggi  nilai  MOR  dan  MOE.  Sesuai  dengan  pendapat (Yoresta, 2015), kekuatan kayu sangat variatif tergantung dari  jenis  kayu.  (BSN,  2013)  mengelompok  kelas  kuat kayu  berdasarkan  nilai  modulus  elastis,  yaitu  kelas  I dengan nilai MOE sebesar 125000 kg/cm 2 keatas, kelas II dengan  nilai  kurang  dari  125000–100000  kg/cm 2 ,  kelas III  dengan  nilai  kurang  dari  100000–80000  kg/cm 2 dan kelas IV memiliki nilai MOE kurang dari 80000 kg/cm 2 .

## C. Aplikasi Nanopartikel Liat pada Keawetan Kayu
Salah  satu  cara  untuk  menilai  keawetan  kayu  adalah dengan  menguji  kayu  dengan  cara  mengumpankan  pada rayap kayu kering. Nilai rata-rata kehilangan berat contoh uji dari serangan rayap kayu kering disajikan pada Tabel 4.

## Tabel 4. Prosentase Kehilangan Berat Kayu Sengon dari Serangan Rayap Kayu Kering
Konsentrasi (%) Kehilangan berat (%) 0 (TP) 10,56 2,5 (NPL 2,5) 1,70 5 (NPL 5) 0,81 Keterangan: TP = tanpa pengawetan
NPL 2,5  = pengawetan dengan nanopartikel liat 2,5% NPL 5 = pengawetan dengan nanopartikel liat 5%
Berdasarkan  Tabel  4  di  atas  nilai  rata-rata  kehilangan berat  kayu  sengon  yang  diawetkan  dengan  nanopartikel liat  pada  konsentrasi  2,5%  lebih  besar  dibandingkan dengan  konsentrasi  5%.  Namun  demikian  perbandingan kehilangan  berat  kayu  sengon  masih  lebih  kecil dibandingkan dengan kayu sengon tanpa pengawetan. Uji serangan  rayap  kayu  kering  selama  4  minggu menunjukkan nilai persentase yang sangat berbeda antara kayu  tanpa  pengawetan  dibandingkan  dengan  kayu  yang diawetkan  dengan  nanopartikel  liat.    Dalam  bahan nanopartikel liat terdapat bahan kimia tembaga (Cu) yang beracun bagi perusak kayu. Hal ini dapat dipahami bahwa unsur tembaga (Cu) adalah unsur utama bahan pengawet kayu  yang  bernama  tembaga  sulfat  atau  trusi,  dan  bahan ini  sudah  digunakan  oleh  industri  pengawetan  kayu  dan masyarakat  secara  umum.  Sejarah  pengawetan  kayu mengatakan  bahwa  trusi  atau  tembaga  sulfat  (CuSO 4 ) telah  digunakan  lebih  dari  satu  abad  untuk  pengawetan kayu dengan tujuan untuk melindungi kayu dari serangan rayap  (G.  Thomson  et  al.,  2015).  Nanopartikel  liat  yang digunakan  dalam  pengawetan  kayu  juga  mengandung
bahan  kimia  tembaga  (Cu)  beracun  pada  serangga perusak  kayu  khususnya  rayap  kayu  kering.  Menurut (Hossain et al., 2013) kayu dikatakan awet apabila umur pakainya  panjang  dan  mampu  menahan  berbagai  macam serangan organisme perusak kayu. Nilai suatu jenis kayu secara alami ditentukan oleh keawetannya, bagaimanapun kuatnya  kayu  kalau  tidak  awet  kualitasnya  rendah.  Kayu yang mampu menahan serangan rayap tanah belum tentu mampu  menahan  serangan  bubuk  atau  makhluk  perusak lainnya,  demikian  pula  sebaliknya.  Hal  ini  dapat  pula disebabkan oleh faktor temperatur, kelembaban udara dan lain-lain, karena faktor-faktor tersebut dapat mempengaruhi  kegiatan  makhluk  perusak  kayu  (G. Thomson et al., 2015).
Menurut (Febrianto et al., 2014), keawetan kayu secara alami  adalah  suatu  ketahanan  kayu  secara  alamiah terhadap serangan jamur dan serangga dalam lingkungan yang serasi bagi organisme yang bersangkutan. Keawetan alami  kayu  diperoleh  melalui  serangkaian  uji  coba kemudian  diperoleh  pembagian  kelas-kelas  awet  kayu. Keawetan  kayu  secara  alami  di  Indonesia  pada  kondisi pemakaiannya digolongkan dalam lima kelas, yaitu kelasi awet I-V. Hubungan kelas awet kayu dengan umur pakai kayu  didasarkan  pada  keawetan  secara  alami.  Hubungan keawetan  dengan  kerapatan  kayu  kurang  berlaku  umum, tidak sama hal dengan hubungan antara kerapatan dengan kekuatan,  semakin  tinggi  kerapatan  semakin  tinggi kekuatan.  Hubungan  kerapatan  dengan  keawetan  sangat terbatas  pada  jenis-jenis  tertentu,  karena  keawetan  kayu ditentukan  oleh  banyaknya  kandungan  zat  ekstraktif bukan  oleh  besarnya  zat  kayu.  Menurut  (Muslich  & Rulliaty,  2016)  ada  beberapa  jenis  kayu  yang  kerapatan atau  berat  jenisnya  tinggi  tetapi  kelas  awet  rendah, contohnya jenis kayu Kompasiana malacensis , sedangkan kayu sengon termasuk golongan kayu yang kerapatan dan kelas  awet  rendah.  Kayu  sengon  tanpa  pengawetan mengalami  kehilangan  berat  lebih  besar  dari  8,1%  yang artinya kayu sengon masuk kedalam klasifikasi ketahanan terhadap rayap kayu kering adalah kelas IV, tetapi setelah diawetkan  dengan  nanopartikel  liat  kayu  tersebut ketahanannya  menjadi  kelas  I  untuk  kategori  terhadap rayap kayu kering. Menurut SNI 7207-2014 (BSN, 2014) mengenai klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering  yang didasarkan pada presentase kehilangan berat kayu,  yaitu;  kelas  I  kehilangan  berat  kurang  dari  2%, sedangkan  kehilangan  berat  lebih  dari  8,1  %  termasuk kelas IV.

## IV. KESIMPULAN
Keawetan  kayu  yang  didasarkan  pada  persentase kehilangan  berat  dari  serangan  rayap  kayu  kering  pada kayu  sengon  yang  diawetkan  dan  tanpa  pengawetan menunjukkan  hasil  yang  sangat  berbeda,  terjadi peningkatan kelas awet, yaitu dari kelas awet IV menjadi kelas awet I.
Kekuatan  kayu  sengon  ditunjukkan  oleh  adanya perubahan  nilai  tegangan  pada  batas  proporsi,  modulus patah dan modulus elastisitas, yaitu terjadinya peningkatan  kekuatan  dari  kelas  kuat  V  atau  sangat rendah  menjadi kelas kuat IV atau rendah.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Kayu  sengon  mengacu  pada  nilai  retensi  termasuk kayu  yang  mudah diimpregnasi dengan  nanopartikel liat. Impregnasi nanopartikel liat dapat meningkatkan keawetan dan kekuatan kayu sengon.

## DAFTAR PUSTAKA
Alex,  T.,  Winarni,  B.,  Kusuma,  I.  W.,  Arung,  E.  T.,  & Budiarso,  E.  (2017).  The  clay  nanoparticles impregnation for increasing the strength and quality of  sengon  (Paraserienthes  falcataria)  and  white meranti  (Shorea  bracteolate)  timber. Journal
Nusantara Bioscience , 9 (1), 107–110.
https://doi.org/10.13057/nusbiosci/n090119.
Alex,  T.,  Winarni,  B.,  Kusuma,  I.  W.,  Arung,  E.  T.,  &
Budiarso, E.  (2018).  The effect of clay nanoparticleon the retention and attack of drywood termite  (Cryptotermes  cynocephalus  Light). IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental Science , 144 (1). https://doi.org/10.1088/1755- 1315/144/1/012062
Awaludin,  A.,  &  Wusqo,  U.  (2020).  Prediksi  nilai  kuat lentur  kayu  tropis  berdasarkan  nilai  modulus elastis. Jurnal  Ilmu  Dan  Teknologi  Kayu  Tropis , 18 (1), 1–16. https://doi.org/10.51850/jitkt.v18i1.542.g446 Balfas,  J.,  Basri,  E.,  &  Adi  Santoso,  A.  (2018). Efektivitas bahan pengisi kayu pada tiga jenis kayu. Jurnal  Penelitian  Hasil  Hutan , 36 (2),  113–128. https://doi.org/10.20886/jphh.2018.36.2.113-128 Basuki,  A.,  Asad,  S.,  Putri,  R.  N.,  &  Hermawan,  K.  P. (2014).  Kapasitas  lentur  balok  laminated  veneer lumber (LVL) kayu sengon pada variasi penampang. Prosiding  Seminar  Nasional  MAPEKI XVII. USU , 131–137. BSN.  (2013). Spesifikasi  desain  untuk  konstruksi  kayu. SNI 7973-2013.
BSN.  (2014). Uji  ketahanan  kayu  dan  produk  kayu terhadap organisme perusak kayu. SNI 7207-2014 . Febrianto,  F.,  Gumilang,  A.,  Carolina,  A.,  &  Yoresta,  F. S. (2014). Distribusi bahan pengawet larut air pada kayu  diawetkan  secara  sel  penuh  dan  sel  kosong.
Jurnal Ilmu Dan Teknologi Kayu Tropis , 12 (1), 26– 35.
http://ejournalmapeki.org/index.php/JITKT/article/ view/79
Hidayat,  W.,  Carolina,  A.,  &  Febrianto,  F.  (2013). Physical,  mechanical  and  durability  properties  of OSB  preparred  CCB  treated  fast  growing  tree species  strands. Jurnal  Ilmu  Dan  Teknologi  Kayu
Tropis , 11 (1), 55–61.
https://doi.org/10.51850/jitkt.v11i1.104
Hossain,  M.  A.,  Rahman,  A.  N.  M.  M.,  Hasan,  M.  M., Karmakar,  S.,  &  Zaman,  M.  A.  U.  (2013). Enhancement  of  wood  preservation  technology  by pressure  and  non-pressure  process  and  comparison of their properties. International Journal of Science and  Engineering  Research , 4 (8),  992–1005. https://doi.org/10.14299/ijser.2013.08.002
Maulana,  S.,  Damanik,  M.  Q.  A.,  Marwanto,  Maulana,
M. I., Fatrawana, A., Sumardi, I., Wistara, N. J., & Febrianto,  F.  (2019).  Ketahanan  oriented  strand board bambu  betung  dengan  perlakuan  steam  pada strand  terhadap  cuaca. Jurnal  Ilmu  Dan  Teknologi Kayu Tropis , 17 (1), 34–46. https://doi.org/10.51850/jitkt.v4i2.276.
Moral, F. J., & Rebollo, F. J. (2017). Characterization of soil fertility using the Rasch model. Journal of Soil Science Plant Nutrition , 17 (2), 486–498. https://www.scielo.cl/pdf/jsspn/v17n2/aop3517.pdf. Muslich,  M.,  &  Rulliaty,  S.  (2016).  Ketahanan  45  Jenis Kayu Indonesia Terhadap Rayap Kayu Kering Dan Rayap  Tanah. Jurnal  Penelitian  Hasil  Hutan , 34 (1),
51–59.
https://doi.org/10.20886/jphh.2016.34.1.51-59 Mustafa,  M.  (2012). Dasar-dasar  ilmu  tanah .  Program Studi Agroteknologi. Jurusan Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas Hasanudin.
Pujiastuti,  E.  (2018). 3  kayu  cepat  panen .  Trubus Swadaya.
Putri, S. E., & Pratiwi, D. E. (2017). Analisis kandungan mineral  dalam  tanah  liat  alam  Sulawesi  Selatan sebagai  bahan  dasar  keramik. Jurnal  Chemica , 18 (1), 35–38. https://doi.org/10.35580/chemica.v18i1.4668.
Raharjo,  M.  L.,  Amaliyah,  S.  M.,  Lestari,  R.  Y.,  & Cahyana, B. T. (2020). Pengaruh ekstrak kayu ulin (Eusideroxylon  zwageri)  terhadap  serangan  rayap kayu  kering  (Cryptotermes  cynocephalus  Light). Jurnal  Penelitian  Hasil  Hutan , 38 (1),  25–32. https://doi.org/10.20886/jphh.2020.38.1.25-32
Song,  J.,  Chen,  C.,  &  Hu,  L.  (2018).  Processing  bulk natural  wood  into  a  high  performance  structural material.
Nature , 554 (7691), 224–228. https://doi.org/10.1038/nature25476.
Sribudiani, E., Satiti, E. S., Arsyad, W. O. M., Somadona, S.,  Damayanti,  R.,  Djarwanto,  Sulaeman,  R., Yusuf, S., Amin, Y., Tarmadi, D., Pramasari, D. A., &  Syafrinal.  (2021).  Efektivitas  pengawetan dengan teknik infus dan bandage pada pohon balam terhadap  serangan  rayap  kayu  kering. Jurnal
Penelitian Hasil Hutan , 39 (2), 65–73.
https://doi.org/10.20886/jphh.2021.39.2.65-73
Suprapti,  S.,  Djarwanto,  D.,  Satiti,  E.  R.,  &  Efiyanti,  L. (2021).  Ketahanan  lima  jenis  kayu  terhadap serangan  delapan  jenis  jamur  pelapuk. Jurnal
Penelitian Hasil Hutan , 39 (1), 27–38. https://doi.org/10.20886/jphh.2021.39.1.27-38
Thomson, G., Capizzi, J., Dost, F., Morrell, J., & Miller, D.  (2015). Wood  preservation  and  wood  product treatment . Oregon State University.
Thomson,  R.  (2015). The  Chemistry  of wood preservation . Woodhead Publishing Limited.
Wahyudi.,  Ohtani,  Y.,  &  Ichiura,  H.  (2012).  Significant feeding  detterent  of  berberine  from  tali  kuning (Tinospora dissitiflora Diels) against two subterranean  termites  Coptotermes  formosanus Shiraki and Reticulitermes sparatus Kolbe. Journal of Indonesian Wood Research Society , 3 (1), 18–22. https://doi.org/10.51850/wrj.2012.3.1.18-22.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License CC-BY
Yoresta,  F.  S.  (2015).  Modulus  elastisitas  dan  kekuatan lentur  balok  kayu  laminasi. Jurnal  Rekayasa  Sipil , 11 (1),  41–44.  https://doi.org/10.25077/jrs.11.1.41- 44.2015.