3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Finishing Kayu

Kayu merupakan bahan baku yang sering digunakan dalam industri

furniture dan memerlukan proses finishing dalam rangka peningkatan nilai

jualnya. Setiap jenis kayu memiliki sifat-sifat dan karakteristik yang berbeda

sehingga sangat berpengaruh terhadap proses finishing. Beberapa sifat kayu yang

berpengaruh dalam proses finishing adalah kembang susut kayu, kandungan zat

ekstraktif, ukuran pori, dan tekstur kayu (ATTC 1992).

Secara alami kayu memiliki pori-pori yang dapat dimasuki oleh air,

minyak, debu, dan material lainnya. Masuknya bahan-bahan tersebut akan

menyebabkan kayu mengembang, menyusut, retak, melengkung atau berubah

warna. Selain itu, produk kayu juga akan lebih mudah terserang organisme

perusak seperti jamur atau serangga. Finishing yang baik akan menghambat

kemungkinan tersebut. Bahan-bahan finishing akan memberikan perlindungan

dari perubahan kadar air kayu, menghalangi masuknya material halus ke dalam

pori-pori kayu bahkan beberapa bahan finishing telah ditambah dengan bahan

pengawet atau zat aditif lainnya sehingga tahan terhadap serangan organisme

perusak dan bahan kimia. Bahan pewarna pada bahan finishing akan memberikan

efek psikologis pada pengguna produk tersebut. Beberapa warna khusus telah

diketahui memberikan efek perasaan lega, tenang, cerah, terang, teduh, dan emosi

lain pada orang yang melihatnya. Bahan finishing tertentu juga dapat menonjolkan

aspek keindahan serat kayu sehingga menambah nilai estetisnya (Hammond 1961

dalam Kurniawan 2006).

Finishing berfungsi melindungi permukaan kayu atau perabot rumah

tangga sehingga terhindar dari hal-hal berikut:

a. Korosi atau pengaruh bahan-bahan kimia yang merubah permukaan kayu

b. Rusaknya permukaan karena terkelupas atau tergores

c. Pengaruh cuaca seperti kelembaban, sinar matahari, dan perubahan bentuk.

d. Jamur-jamur pewarna dan pelapuk kayu

e. Serangga yang sering melubangi dan memakan zat organik pada kayu

(Yuswanto 2000)

4

Sedangkan menurut USFPL (1974), fungsi utama dari bahan finishing

(cat) adalah untuk melindungi permukaan kayu, menjaga penampilan dan

memberikan kesan indah pada kayu. Untuk keperluan interior maupun eksterior,

kayu yang tidak diberi perlakuan finishing mudah mengalami penurunan kualitas

penampilan, seperti perubahan warna dan strukur kimia kayu akibat cuaca dan

degradasi akibat sinar matahari.

Proses produksi pada dasarnya merupakan suatu bentuk kegiatan untuk

mengolah suatu bahan baku (input produksi) menjadi produk (output produksi).

Untuk melaksanakan proses atau kegiatan tersebut diperlukan satu rangkaian

proses pengerjaan yang bertahap. Perancangan proses produksi dalam hal ini akan

tergantung pada karakteristik produk yang dihasilkan dan pola kebutuhan yang

harus dipenuhi dalam proyek pembuatan produk. Untuk mendapatkan produk

akhir yang sangat bagus, indah dan berpenampilan menarik, maka aspek teknologi

proses finishing sangatlah berperan penting. Proses finishing merupakan faktor

penentu pada sentuhan akhir suatu produk (Sobur 2005 dalam Gunawan 2008).

Tahapan pelapisan bahan finishing pada kayu (Inkote 2006) dapat

diuraikan sebagai berikut:

1. Persiapan Permukaan Kayu dengan Pengampelasan (Sanding)

Sebelum melakukan pengaplikasian bahan finishing, maka perlu

diperhatikan kondisi permukaan kayu. Kayu harus dikeringkan hingga

mencapai kadar air sebesar 10-12 %, kayu tidak bergetah dan memiliki serat

bagus, sehingga proses pengampelasan menjadi lebih mudah.

Tujuan utama dalam melakukan pengampelasan yaitu untuk mendapatkan

permukaan kayu yang licin dan rata, sehingga kayu siap menerima bahan

finishing. Pengampelasan dilakukan dengan cara menghilangkan serat-serat

kayu yang muncul dipermukaan kayu. Untuk mendapatkan hasil yang

maksimal, maka pada proses pengampelasan kayu harus dilakukan secara

benar. Pada proses pengampelasan biasanya digunakan kertas ampelas dari

nomor 180 atau 240 grit tergantung kondisi permukaan kayu.

2. Pengisian Permukaan Kayu dengan Filler atau Pendempulan

Pengaplikasian filler dapat menghasilkan permukaan kayu yang halus dan

seragam untuk proses finishing selanjutnya. Apabila filler tidak digunakan,

5

maka bahan finishing seperti varnish, lacquer, dan paint akan meresap ke

dalam poripori sehingga membutuhkan lebih banyak bahan finishing. Cara

pengaplikasian filler yaitu dengan menggunakan kape atau scrap. Filler

tersedia dalam 2 bentuk yaitu pasta dan cair. Filler dalam bentuk pasta terbagi

menjadi 2 yaitu water based filler dan oil based filler. Filler cair tidak

memerlukan solvent sebagai pelarut dan digunakan untuk close-grained wood,

sedangkan filler dalam bentuk pasta perlu diberi tambahan pelarut sebelum

digunakan tergantung bahan dasar filler tersebut. Pada water based filler

digunakan tambahan pelarut air, sedangkan pada oil based filler digunakan

gum terpenin atau thinner. Pelarut berfungsi untuk melunakkan filler agar

mudah diaplikasikan.

3. Pewarnaan Permukaan Kayu dengan Stain

Stain adalah pewarna yang biasa digunakan untuk memperjelas atau

merubah warna natural kayu. Fungsi utama stain adalah mewarnai kayu tanpa

menutupi serat-serat kayu dan memperjelas serta memperindah serat-serat

kayu. Sifat-sifat yang dimiliki oleh wood stain yang baik adalah cepat kering,

penetrasi ke dalam kayu baik sehingga serat-serat kayu yang telah diwarnai

tampil dengan cerah dan warna tidak mudah pudar (kecuali bila langsung

terkena sinar matahari). Tahapan pewarnaan permukaan kayu dengan stain

merupakan proses finishing yang dapat meninggalkan efek transparan agar

keindahan natural dari kayu dapat diperlihatkan semaksimal mungkin. Stain

dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria yaitu proses pembuatan,

daya larut dalam air atau cairan organik yang lain, cara aplikasi dan bahan

kimia yang ditambahkan.

Ada berbagai macam pewarnaan kayu, yaitu pewarnaan natural,

pewarnaan transparan, pewarnaan semi transparan, pewarnaan paint (solid

color/duco) dan efek pewarnaan khusus (air brush). Wood stain tersebut

bersifat transparan, mudah dicampur dan diencerkan sesuai warna yang

diinginkan, cepat kering, penetrasi ke dalam pori kayu sangat baik, warna cerah

dan indah, relatif tahan terhadap sinar matahari dan tidak luntur.

Untuk mendapatkan warna yang lebih tua, maka aplikasi penyemprotan

dapat dilakukan lebih dari satu kali (biasanya 3 kali sampai 4 kali). Ada

6

berbagai macam pilihan warna wood stain antara lain candy brown, candy

yellow, cocoa brown, coffee brown, dark brown, dark mahogany, green, light

brown dan lain-lain.

4. Penutupan Permukaan Kayu dengan Sealer

Sealer digunakan sebagai penghalang antara stain dengan top coat atau

antara filler dengan stain. Kegunaan lain sanding sealer antara lain adalah agar

pori-pori kayu tidak terlihat lagi dan merangsang corak dekoratif kayu.

Aplikasi sanding sealer dilakukan dengan menggunakan kuas atau spray gun.

Ada banyak tipe sealer yang tersedia dipasaran sehingga perlu dilakukan

pemilih sealer yang tepat, tergantung dari apa yang sedang dikerjakan (kayu

yang digunakan berserat tertutup atau terbuka) dan kecocokan dengan top coat

yang akan digunakan.

Beberapa tipe sealer yang tersedia dipasaran yaitu shellac, nitrocellulose

lacquer, pre-catalysed lacquers (precats), acid catalysed lacquers,

polyurathene, polyester products dan UV curable coating.

5. Pelapisan Cat Akhir Permukaan Kayu dengan Top coat

Pemberian cat akhir pada permukaan kayu penting untuk dilakukan karena

akan memberikan pengaruh terhadap hasil yang akan didapat. Bahan finishing

untuk top coat dapat dibagi menjadi 3 yaitu varnish, lacquers, dan paint.

a) Varnish

Varnish adalah salah satu grup dari top coat yang biasa digunakan untuk

pelapis yang transparan. Berdasarkan tujuannya varnish dibagi menjadi 3

tipe yaitu Oil Varnishes, Spirit Varnishes dan Japan Varnishes. Aplikasi

penggunaan varnish dilakukan dengan menggunakan kuas. Proses

pengeringannya membutuhkan waktu 1 sampai dengan 2 hari. Penggunaan

varnish semakin lama semakin tergeser oleh lak sintetik yang menawarkan

berbagai macam pilihan properti (ATTC, 1992).

b) Lak (Lacquers)

Lak merupakan formulasi sintetis yang dapat menghasilkan lapisan yang

transparan pada permukaan kayu. Perbedaan yang mendasar antara lak dan

cat adalah lak tidak memiliki pigment seperti cat. Sehingga lak tampak

transparan. Lak dapat digunakan sebagai sealer dan top coat. Sebagai sealer

7

lak diutamakan sifat kekuatannya dan persen solid yang tinggi. Sedangkan

sebagai top coat, diutamakan untuk penampilan, daya tahan, dan

kehalusannya (ATTC 1992).

c) Cat (Paint)

Cat adalah suatu cairan yang akan menyebar di atas suatu permukaan

kayu dan setelah mengering akan membentuk lapisan film tipis padat yang

merupakan fungsi dekoratif maupun protektif. Cat dapat digunakan sebagai

pelapisan transparan maupun untuk warna solid (duco) dengan bahan

pembentuk utama, yakni bahan pembentuk film (binder) dikenal sebagai

resin atau polymer yang dilarutkan dalam pelarut organik ditambah bahan

pembantu (additive), pigmen dan bahan pengisi (filler) (Adidarma, 1998).

Setiap cara aplikasi mempunyai kelebihan dan kekurangan. Dalam proses

finishing, alat yang baik merupakan salah satu sumbangan yang

menguntungkan. Keberhasilan finishing juga dipengaruhi oleh berbagai

aspek, misalnya aspek operator, sistem aplikasi, penyiapan bahan, dan

kondisi operasional lingkungan seperti suhu, kelembaban, kebersihan, dan

sirkulasi udara. Pengaplikasian bahan finishing dapat dilakukan dengan

menggunakan kuas, roller, dan spraygun. Adapun keuntungan dalam

penggunaan spraygun jika dibandingkan dengan kuas dan roller adalah

memiliki kualitas dan kapasitas produksi yang lebih baik. Kemampuan

untuk melapiskan sejumlah bahan cat yang efektif menempel pada

permukaan substrat adalah jauh lebih baik. Adapun kelemahannya adalah

biaya investasi yang cukup tinggi untuk membeli alat tersebut dan

membutuhkan keterampilan operator yang tinggi agar diperoleh hasil

finishing yang baik (Sunaryo 1997).

Menurut Adidarma (1998) suatu cat bisa mengkilap jika : (1) cat

mempunyai sifat merata (levelling properties) yang baik; (2) cat yang

lambat kering (sampai batas tertentu) akan lebih gloss karena kesempatan

merata lebih lama; dan (3) pemakaian thinner yang tepat bisa memberikan

pemerataan yang lebih baik, sehingga permukaan yang terbentuk akan lebih

mengkilap.

8

Proses finishing yang biasa dilakukan menggunakan bahan finishing cair

seperti Oil, Politur, Nitrocellulose, Polyurethane, Melamine, dan Waterbased

Lacquer. Pengaplikasian bahan finishing tersebut berbeda pada tiap bahannya,

seperti pada penggunaan bahan oil yang diaplikasikan dengan cara sistem

penyemprotan. Kekurangan dalam penggunaan bahan-bahan finishing tersebut

yaitu bahan finishing mengandung emisi formaldehyde terutama pada penggunaan

Melamine dan Polyurethane. Tingginya kandungan formaldehyde dapat

menyebabkan iritasi pada mata dan tenggorokan, kanker, dan jika terpapar dalam

jumlah banyak dapat mengakibatkan kematian. Selain itu penggunaan bahan-

bahan tersebut tidak memberikan keawetan pada aspek benturan, goresan ataupun

benturan fisik lainnya (Anonim 2008).

Sistem finishing PU (Polyurethane) adalah sistem reka oles dengan bahan

polyol yang bereaksi polyisocyanate. Hasil cross-linkingnya mempunyai sifat film

yang tahan solvent, fleksibel, dan keras. Sifat film yang dihasilkan tergantung

jenis polyol dan polyisocyanate, misalnya : Acrylic Polyol dengan Polyisocyanate

Alifatic akan menghasilkan film yang non yellowing; sedangkan Alkyd Polyol

dengan Polyisocyanate Aromatic akan menghasilkan film yang yellowing bila

kena sinar matahari. Tipe PU moisture curing adalah tipe PU 1 komponen dengan

bahan Polyisocyanate yang akan bereaksi dengan uap air, membentuk film yang

keras, elastis, tahan solvent dan tahan abrasi. Sistem ini banyak dipakai pada

pengecatan mebel berkualitas tinggi dan parquet. Hal yang perlu diperhatikan

dalam pengaplikasian sistem ini adalah jenis thinner yang dipakai harus PU

grade, karena akan mempengaruhi kekerasan film. Jenis thinner yang cepat kering

akan memberi hasil permukaan yang tidak halus (Adidarma 1998).

Waterbased (waterborne) finishing material adalah bahan finishing yang

berbahan dasar air yang sedang popular dan banyak digunakan orang. Adanya isu

mengenai lingkungan, seperti perubahan iklim dan pemanasan global telah

mendorong manusia untuk mencari produk produk dan teknologi yang dianggap

lebih ramah lingkungan. Menjawab masalah itu, maka industri saat ini telah

mengembangkan produk-produk yang lebih ramah lingkungan, salah satunya

adalah waterbased finishing material. Waterbased finishing material yang

menggunakan air sebagai solvent utama merupakan material yang dianggap ramah

9

lingkungan. Berbeda dengan solvent base finishing material, waterbased finishing

ini tidak atau sedikit sekali mengeluarkan gas solvent pada saat proses

pengeringannya sehingga tidak akan mengotori udara lingkungan.

Beberapa jenis waterbased finishing material yang dikenal dan banyak

dipakai untuk wood finishing adalah:

1. Waterbased coating

Waterbased coating atau waterborne coating adalah bahan pembentuk

lapisan film yang dibuat dengan berbasiskan air. Waterbased coating yang

dipakai untuk menggantikan solvent base clear coating ini biasanya dibuat dari

resin acrylic atau polyurethane 1 komponen. Material ini sebenarnya tidak larut

dalam air, karena itu maka dia dilarutkan ke dalam suatu solvent yang bisa saling

melarutkan dengan air dan memiliki pelarutan yang lebih lambat dibandingkan

dengan air. Campuran resin ini terdispersi dalam air mementuk suatu emulsi cat.

Pada saat pengeringan maka air didalam campuran ini akan menguap lebih dulu

baru kemudian diikuti oleh penguapan solventnya sehingga material finishingnya

akan merapat, dan kemudian mengering menghasilkan suatu lapisan film yang

keras.

Waterbased coating ini sudah mulai banyak digunakan sebagai sealer dan

top coat dengan hasil yang memuaskan, meskipun tentu saja masih tidak bisa

digunakan semudah pada solvent base material. Material ini juga sudah tersedia

sebagai sealer dan top coat dalam berbagai sheen.

2. Waterbased filer

Waterbased filler merupakan salah satu waterbased finishing material

yang sudah banyak digunakan pada wood finishing. Waterbased filler ini dapat

mengisi pori-pori dan serat dengan hasil yang baik. Bahan ini relatif mudah

diaplikasikan dan begitu kering juga mudah diamplas dan dibersihkan. Aplikasi

filler ini dapat dilakukan dengan cara yang sama denga aplikasi solvent base filler.

Untuk produksi panel-panel yang besar dan dalam jumlah yang banyak,

waterbased filler ini dapat diaplikasikan dengan suatu roller coater yang

dilengkapi dengan suatu oven. Alat ini bisa mengaplikasikan filler dengan sangat

cepat, begitu keluar mesin ini maka filler sudah kering, dan panel bisa langsung

diamplas dan dibawa ke proses berikutnya.

10

3. Waterbased stain.

Waterbased stain ini juga sudah sangat populer dan banyak digunakan

dalam industri finshing mebel. Stain ini bisa diaplikasikan dengan cara spray,

dikuas atau pencelupan. Pencelupan dengan waterbased stain bisa lebih mudah

dilakukan karena waterbased stain lebih lambat kering sehingga bisa membasahi

dengan lebih baik. Waterbased stain ini juga sudah seringkali digunakan untuk

pewarnaan pada kayu atau rotan untuk kemudian diikuti dengan aplikasi bahan

finishing yang lain datasnya.

4. Waterbased paint, enamel atau base coat.

Material ini adalah suatu stain untuk menghasilkan warna solid. Stain ini

dibuat dari pigment yang dicampur dengan waterbase clear coating. Bahan ini

juga sudah banyak digunakan dalam finishing mebel. Bahan ini masih agak sulit

diaplikasikan, pemakaiannya tentu saja masih belum semudah aplikasi base coat

dari jenis solvent base. Untuk aplikasi pada barang-barang yang datar seperti

panel-panel, maka bahan ini bisa diaplikasikan menggunakan roller coater dan

oven dengan kecepatan produksi yang tinggi.

Pada saat ini dorongan untuk menggunakan waterbased finishing material

ini semakin menguat. Adanya sentiment terhadap lingkungan dan harga solvent

yang semakin mahal membuat waterbased finishing material menjadi semakin

disukai. Teknologi waterbased finishing ini juga akan semakin berkembang

sehingga kesulitan dan kelemahannya akan dapat semakin dikurangi, pada suatu

saat nanti mungkin sebagian besar proses finishing akan dilakukan dengan

menggunakan waterbased finishing material.

Beberapa keuntungan penggunaan waterbased material adalah :

1. Waterbased merupakan material yang relatif aman.

Bahaya kebakaran merupakan salah satu resiko yang paling besar pada

suatu finishing room. Semua solvent dan material finishing yang menggunakan

solvent merupakan bahan yang mudah terbakar, karena itu suatu finishing room

harus dilengkapi dengan perlengkapan keamanan yang cukup. Waterbased

finshing material yang menggunakan air sebagai solvent utama tentu saja

merupakan material finishing yang mempunyai resiko terbakar yang kecil

sehingga lebih aman dibandingkan base material.

11

2. Waterbased material merupakan bahan yang lebih ramah lingkungan

Proses pengeringan bahan finishing yang mengunakan solvent pasti akan

mengeluarkan gas hasil dari penguapan solventnya baik pada saat aplikasi

maupun saat pengeringan. Waterbased finishing tentu saja akan lebih sedikit

mengeluarkan solvent yang menguap ke udara lingkungan karena tidak banyak

mengandung solvent. Dengan demikian bahan ini akan menghasilkan lebih sedikit

pollutant ke lingkungannya (Wisno 2011)

2.2 Kayu Mahoni (Swietenia machrophylla King)

Kayu mahoni termasuk ke dalam suku Meliaceae yang memiliki warna

kayu cokelat muda kemerahan atau kekuningan sampai coklat tua kemerahan dan

lambat laun menjadi lebih tua. Teksturnya agak halus dan permukaan kayunya

mengkilap. Berat jenis kayu mahoni sekitar 0,61 (0,53-0,67). Secara umum

termasuk kelas kuat II-III dan kelas kuat III. Kayu mahoni dikenal baik untuk

vinir dekoratif dankayu lapis. Selain itu dapat digunakan untuk mebel, panil,

perkapalan (kulit, rumah, geladak, lapisan dinding kedap air), balok percetakan,

dan barang kerajinan seperti patung, ukiran, barang bubutan, dan sebagainya

(Martawijaya dan Iding 1997).

2.3 Kayu Jati (Tectona grandis)

Kayu jati memiliki warna kayu teras kuning emas kecoklatan sampai

coklat kemerahan, mudah dibedakan dengan gubalnya berwarna putih agak

keabu-abuan. Tekstur yang dimiliki kayu jati agak kasar sampai kasar dan tidak

rata, arah serat lurus, bergelombang sampai agak terpadu. Berat jenis 0,67 (0,62-

0,75), kelas awet I-II dan kelas kuat II. Kayu jati banyak dipakai untuk sega;a

keperluan,bahan bangunan, kusen pintu dan jendela, pintu panel, bantalan kereta

api, perabot rumah tangga, karoseri badan truk, dek kapal, parket, lumber sering

dan vinir indah (Kurniawan dan Pandit 2008).