Analysis of Wood Drying Characteristics with Cylindrical and Spherical Geometric Variations

Karakteristik Pengeringan Kayu dengan Variasi Bentuk Geometri Silinder dan Bola

Abstract

Drying is a chemical engineering operation used to reduce the moisture content of materials through heat transfer and mass transfer. This study aimed to determine the drying rate coefficient and analyze the effect of moisture content on the drying rate of cylindrical and spherical wood samples. A descriptive experimental method was applied using an oven at an average temperature of 89.9^oC. The wood samples were first soaked to saturation, then dried and weighed at 10-minute intervals after cooling in a desiccator until a constant mass was reached. The observed data were used to calculate moisture content, drying rate, water vapor partial pressure, and drying rate coefficient. The results showed that the moisture content of both samples gradually decreased to 0% as drying time increased. The drying rate also declined and approached zero because surface water decreased and internal moisture transfer became more resistant. The drying rate coefficient was 0.00013 g/(cm²·menit·mmHg) for the cylindrical wood sample and 0.00019 g/(cm²·menit·mmHg) for the spherical wood sample. Therefore, drying time affected the reduction in moisture content, while sample geometry influenced drying characteristics; under the same operating conditions, the spherical wood sample exhibited a higher drying rate coefficient than the cylindrical sample.

Abstrak
Pengeringan merupakan operasi teknik kimia yang digunakan untuk menurunkan kadar air bahan melalui perpindahan panas dan perpindahan massa sehingga stabilitas penyimpanan dan kualitas produk dapat ditingkatkan. Penelitian ini bertujuan menentukan koefisien laju pengeringan serta menganalisis pengaruh kadar air terhadap laju pengeringan kayu berbentuk silinder dan bola. Penelitian dilakukan secara deskriptif eksperimental menggunakan oven pada suhu rata-rata 89,9^oC. Sampel kayu terlebih dahulu direndam hingga jenuh, kemudian dikeringkan dan ditimbang setiap 10 menit setelah didinginkan dalam desikator hingga massanya konstan. Data pengamatan digunakan untuk menghitung kadar air, laju pengeringan, tekanan parsial uap air, dan koefisien laju pengeringan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air kedua sampel menurun secara bertahap hingga mencapai kadar konstan seiring bertambahnya waktu pengeringan. Laju pengeringan juga menurun hingga mendekati nol karena berkurangnya air pada permukaan dan meningkatnya hambatan perpindahan air dari bagian dalam bahan. Koefisien laju pengeringan kayu berbentuk silinder sebesar 0,00013 g/(cm²·menit·mmHg), sedangkan kayu berbentuk bola sebesar 0,00019 g/(cm²·menit·mmHg). Dengan demikian, waktu pengeringan berpengaruh terhadap penurunan kadar air, sedangkan bentuk geometri bahan memengaruhi karakteristik pengeringan; pada kondisi operasi yang sama, kayu berbentuk bola menunjukkan koefisien laju pengeringan lebih tinggi daripada kayu berbentuk silinder.