Laboratorium Rekayasa Biomaterial

Struktur Organisasi

 Ketua              : Dr. Ragil Widyorini

Anggota         :   Prof. Tibertius Agus Prayitno, Ph.D

                            Dr. Yustinus Suranto

                            Tomi Listyanto, Ph.D

                            Dr. Mohammad Navis Rofii

                            Vendy Eko Prasetyo, M.Sc

                             Annisa Primaningtyas, M.Eng

Laboran         :   Ediyanto

                            Yuniawan Ari Wibowo

                            Bayu Rahmatulloh

 

Lab Rekayasa Biomaterial, mempunyai 2 sub lab yaitu : Teknologi Papan Majemuk  serta Pengeringan dan Pengawetan Kayu.

 

I. Sub-lab. Pengeringan dan Pengawetan Kayu

Sub-laboratorium Pengeringan dan Pengawetan Kayu (LPPK) merupakan salah satu laboratorium yang pertama kali berdiri bersama Laboratorium (Seksi) Struktur dan Sifat Kayu dan Pengolahan Kayu pada tahun 1977. Pada awal mula berdirinya, laboratorium ini memiliki satu orang tenaga staff pendidik dan peneliti jenjang S1 yaitu Ir. Haryanto Yudodibroto serta ruang praktikum bersama dengan laboratorium-laboratorium BTHH yang lain. Seiring purna tugasnya, posisi ketua tersebut digantikan Dr. Sutjipto A. Hadikusumo sampai 2009. Mulai 216, LPPK merupakan sub lab di bawah Lab Rekayasa Biomaterial.

Tujuan utama pembentukan LPPK adalah kesadaran bahwa teknologi pengeringan dan pengawetan kayu memegang peranan penting bagi kemajuan ilmu pengetahuan terutama di bidang pengolahan kayu. Kegiatan tersebut tentunya dimulai dengan adanya penggergajian kayu. Matakuliah yang diselenggarakan oleh LPPK untuk program Diploma III adalah Pengolahan Hasil Hutan, sedangkan untuk program S1 pada kurikulum 2010 adalah Teknologi Pengeringan Kayu (2 sks), Kemunduran Kualita dan Pengawetan Kayu (2 sks), Teknologi Penggergajian Kayu (2 sks), dan Pengolahan Primer Kayu (2 sks). Untuk program S2 mata kuliah yang ditawarkan adalah Pengeringan Kayu Tropis (2 sks), Pemesinan Kayu (2 sks), dan Modifikasi Kayu (2 sks) sedangkan untuk level S3 adalah Aspek Fundamental Pengerigan Kayu Tropis (2 sks), serta Ilmu dan Teknologi Pengawetan Kayu Ramah Lingkungan (2 sks). Kegiatan praktikum di prodi S1 meliputi Praktikum Pengeringan Kayu (1 sks), Praktikum Kemunduran Kualita dan Pengawetan Kayu (1 sks), serta Praktikum Teknologi Penggergajian Kayu (1 sks). Pembimbingan skripsi dan tesis dilakukan untuk berbagai topik penelitian yang berkaitan dengan topik penggergajian/pengerjaan, pengeringan dan pengawetan kayu.

 

    

  Penelitian pengeringan papan dengan energi radiasi matahari

 

Mulai tahun 2004, ruangan utama LPPK berada di Ruang 201 Lantai 2 Gedung B Fakultas Kehutanan UGM. Selain itu, terdapat beberapa perangkat pengeringan dan pengawetan kayu yang berada terpisah dari laboratorium utama yaitu berada di UPK Klebengan. Secara umum, fasilitas yang dimiliki oleh LPPK meliputi unit penggergajian (gergaji pita maupun bundar dengan berbagai ukuran), tanur pengering skala laboratorium, dehumidifier, tanur pengering kayu bahan bakar minyak kapasitas 3 m3 kayu gergajian, serta unit pengeringan dengan tenaga matahari. Untuk proses pengawetan, tersedia bak-bak pengawetan stainless steel untuk proses rendaman serta tangki untuk pengawetan dengan tekanan. Unit timbangan digital dan oven untuk pengeringan sampel kayu juga tersedia.

Ilmu yang dikembangkan di LPPK meliputi teknik penggergajian/pengerjaan kayu, ilmu pengeringan kayu untuk kayu gergajian serta ilmu pengawetan bagaimana mengawetkan kayu agar kayu mempunyai umur pakai yang lebih lama terhadap ancaman organisme perusak kayu (OPK). Pada penelitian pengeringan kayu, telah dikembangkan sifat-sifat pengeringan (kecepatan pengeringan dan cacat-cacat yang terjadi karena pengeringan) beberapa jenis kayu baik daun lebar maupun kayu daun jarum, secara alami maupun buatan dan mencoba menyusun skedul pengeringan beberapa jenis kayu di dalam oven energi air panas. Penelitian di bidang pengeringan kayu diarahkan pada penyusunan skedul pengeringan dan pengembangan design oven yang murah untuk industri kecil dan menengah.

 

 

Unit dapur pengering/kiln-dry  dan dehumidifier kayu

 

Penelitian pengawetan kayu yang telah dikembangkan adalah upaya untuk meningkatkan umur pakai kayu dengan menggunakan bahan-bahan kimia pengawet ataupun dengan ekstrak tumbuh-tumbuhan terhadap serangan jamur maupun rayap khususnya rayap kayu kering. Selain itu, penelitian mengenai efektifitas beberapa bahan penghambat api pada beberapa jenis kayu juga telah dilaksanakan. Selanjutnya, pengembangan penelitian pengawetan kayu diarahkan pada pengawetan ramah lingkungan.

Penelitian lain yang dikembangkan adalah dalam rangka pengawetan dan konservasi kayu arkeologis yang menjadi komponen penyusun bangunan atau benda cagar budaya berbahan kayu, baik berupa (a) rumah-rumah ibadah (masjid agung demak, beberapa masjid dan surau di wilayah Sumatera Barat), (b) bangunan keraton (Pendopo Ageng Puro Mangkunegaran Surakarta, Istana Sumba), (c) rumah-rumah adat (rumah gadang, rumah joglo, rumah kudus, tongkonan dan alang, rumah banjar bubungan tinggi), (d) bangunan museum (museum penambangan bauksit  P. Bintan, museum Bank Indonesia, museum La Galigo di Fort Rotterdam Makasar), (e) perahu-perahu kuno (situs Cirebon, situs Indramayu, situs Jepara, situs Makassar)  (f) benda-benda koleksi museum (Museum Sonobudoyo DIY dan Museum Kayu Wanagama I Fak. Kehutanan UGM).

 

 

Tangki pengawetan dengan tekanan (kiri) dan pengujian ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering (kanan)

 

LPPK juga menjalin kerjasama di bidang penelitian dengan institusi pendidikan/penelitian di dalam maupun luar negeri. Mulai 2008 sampai 2013 ini, LPPK mencoba mengembangkan design tanur pengering yang sesuai bagi UMKM  di kota Jepara bekerja sama dengan ACIAR Project-Australia. Selama ini banyak pengujian di bidang pengeringan dan pengawetan kayu yang diminta oleh beberapa institusi di dalam maupun luar UGM, pihak swasta dan masyarakat umum yang telah dikerjakan oleh LPPK. Sebagai contoh, kerjasama penelitian dengan PT. Harfam untuk mengetahui sifat pengeringan dan keawetan alami Jati Unggul Nasional (JUN), perbaikan kualitas kayu Jati Pus Perhutani (JPP) dengan Perum Perhutani serta pengujian  beberapa jenis kayu komersial Indonesia dengan Karlsruher Institut für technologie (KIT) Jerman.

Selain penelitian, kegiatan pengabdian pada masyarakat juga dilakukan sebagai bentuk pelayanan kepada masyarakat. Beberapa kegiatan penyuluhan kepada masyarakat secara rutin  juga telah dilakukan dalam bentuk kursus atau workshop pemanfaatan kayu yang optimal untuk pelaku di industri perkayuan lokal di propinsi DIY - Jawa Tengah melalui skema RKAT FKT UGM. Pengabdian pada masyarakat dilakukan dengan cara penyuluhan mengenai pentingnya pengeringan dan pengawetan kayu menunjukkan dan memberi contoh cara pengeringan kayu yang benar pada masyarakat industri pengolahan kayu kecil dan menengah dan menunjukkan cara pengawetan kayu untuk kayu bangunan maupun meubel.

 

                  

  Praktikum pengawetan kayu dengan metode perendaman panas-dingin

 

II. Sub-lab. Teknologi Papan Majemuk

Pada tahun 1995, Laboratorium Pengolahan Kayu dipecah menjadi menjadi 3 yaitu menjadi Laboratorium Hasil Hutan Non-Kayu dan Laboratorium Energi Kayu, yang berbasis di kampus FKT serta Laboratorium Penggergajian dan Papan Majemuk/Komposit (LPPMK) yang berbasis di UPK Klebengan. LPPMK berkembang mengikuti ilmu perekatan dan diketuai oleh Prof. T. Agus Prayitno yang dengan kompetensinya di bidang perekatan kayu konvensional. Selanjutnya di tahun 2016 menjadi sub-lab Teknologi Papan Majemuk (TPM) di bawah Lab. Rekayasa Biomaterial. TPM mengembangkan riset di bidang teknologi komposit baik berbasis kayu maupun biomasa lainnya. Dengan teknologi perekatan, rendemen olahan kayu menjadi meningkat dan terjadi diversifikasi produk, sehingga mempunyai peran penting dalam industri perkayuan nasional. TPM mempunyai posisi strategis dalam menyejahterakan kehidupan bangsa Indonesia melalui pengolahan kayu dan non kayu menjadi berbagai produk yang dibutuhkan untuk kehidupan sehari-hari.


         

 

Mata kuliah yang ditawarkan oleh TPM di program S1 pada kurikulum 2010 adalah Perekatan Kayu (2 sks), Teknologi Biokomposit (2 sks), serta Finishing Kayu (2 sks) untuk S1. Pada S2, mata kuliah yang ditawarkan antara lain Material Komposit (2 sks), serta Teknologi Komposit Binderless (2 sks). Pada prodi S3, ditawarkan mata kuliah Hubungan Kayu dengan Resin (2 sks) dan Kimia Perekat Kayu dan Aplikasinya (2 sks). Kegiatan praktikum di prodi S1 meliputi : Praktikum Perekatan kayu (1 sks), praktikum Finishing Kayu (1 sks) dan Praktikum Teknologi Biokomposit (1 sks). Pembimbingan skripsi, tesis, dan disertasi dilakukan untuk berbagai topik penelitian yang berkaitan dengan teknologi perekatan, produk komposit maupun finishing kayu.

TPM menempati Lt. 1 di gedung 6 tingkat, basement untuk pembuatan produk komposit dan pengujiannya, dan di Unit Pengolahan Kayu Klebengan untuk peralatan-peralatan dengan dimensi besar. Secara umum, fasilitas yang dimiliki TPM adalah unit pengempaan panas, unit pengempaan dingin, unit penggergajian, unit pengujian kekentalan perekat, unit pengujian sifat fisika produk komposit, unit pengujian kekasaran permukaan, dan unit peralatan steaming.

 

       

Unit kempa panas

 

      

Unit penggergajian dan flaker

 

Pengembangan kompetensi dilakukan melalui teknologi perekatan tanpa perekat dengan matakuliah teknologi nir perekat, biokomposit, teknologi biopolymer. Sejak tahun 2000 kerjasama riset dilakukan dengan kolaborasi dengan Prof Morisco dari jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM untuk merekat kayu dan bambu untuk membuat produk balok komposit laminasi baik dengan kayu dan bambu. Kerjasama ini telah berhasil mengusulkan tiga produk paten. Kerjasama dengan Perum Perhutani dilakukan untuk menguji kualitas kayu jati hasil pemuliaan pohon di lingkungan Perhutani. Kerjasama dengan lembaga internasional dilakukan dengan lembaga swasta seperti EDS Jepang, ACIAR Australia dan Universitas Kyoto Jepang. Kerjasama dengan EDS Jepang berfokus pada peningkatan kualitas kayu dengan teknologi EDS bersama Jurusan Teknik Sipil UGM. Tema yang dikembangkan dengan kerjasama Universitas Kyoto sejak tahun 2008 adalah teknologi komposit binderless (tanpa menggunakan perekat sintetik) dengan menggunakan biomasa dari kayu maupun non-kayu, yang kemudian mengeksplorasi penggunaan perekat alami (seperti asam sitrat) sejak tahun 2010. Penelitian mengenai finishing dikembangkan dengan sistem steaming pada suhu rendah dengan kerjasama ACIAR Australia sejak tahun 2009. Sejak tahun 2013 ini, staf pendidik TPM bergabung dengan tim peneliti dari bidang lain didalam Gugus Komposit UGM bersama industri mengembangkan teknologi komposit dengan menggunakan polimer plastik.

 

    

Pemotongan dan pengukuran papan partikel

 

Semua staf pendidik pendukung TPM melaksanakan penelitian di setiap semester atau tahun baik yang didanai dari luar dan dalam negeri. Pendanaan penelitian luar negeri yang pernah dan sedang diperoleh adalah IDRC, ITTO, ACIAR, SEARCA, Universitas Kyoto, sedangkan pendanaan dalam negeri oleh Program IMHERE Fakultas Kehutanan, Hibah Program Pasca Sarjana, Hibah Bersaing, Hibah Multidisiplin, Hibah Unit Penguatan Riset (UPR), HiLink, Perhutani, DPP Fakultas, dan swasta atau perusahaan kayu dan kerjasama antar instansi seperti dengan KIMPRASWIL Bali dan Yogyakarta serta EDS Jepang. Selain penelitian, kegiatan pengabdian kepada masyarakat juga dilakukan sebagai bentuk pelayanan terhadap publik. Beberapa kegiatan penyuluhan kepada masyarakat secara rutin  juga telah dilakukan dalam bentuk kursus atau workshop pemanfaatan kayu yang optimal untuk pelaku di industri perkayuan lokal di propinsi DIY - Jawa Tengah melalui skema RKAT FKT UGM maupun undangan dari institusi terkait.

 

   

Praktek teknik finishing dan penggergajian