2. Pengaruh Kerapatan Terhadap Kecepatan Gelombang Ultrasonik pada kondisi Kering Udara
Menurut USDA 1999 kadar air kayu mencapai kadar air kering udara atau kadar air kesetimbangan apabila kayu cenderung tidak melepaskan
maupun menyerap air di sekitarnya. Dalam hal ini kadar air kayu menyesuaikan diri dengan kelembaban udara relatif dan suhu udara
sekitarnya. Data hasil penelitian kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kondisi kadar air kering udara dicantumkan pada Tabel 2. Hubungan
kerapatan kayu dengan kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kondisi kadar air kering udara disajikan pada Gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Hubungan Kerapatan Kayu dengan Kecepatan Gelombang Ultrasonik
Gambar 4 menunjukkan bahwa kecepatan rambatan gelombang pada enam jenis kayu sangat tinggi berkisar da ri 5691 ms sampai dengan 6858 ms.
Kecepatan gelombang ultrasonik dipengaruhi kerapatan dengan hubungan terbalik sesuai persamaan V
2
= Eñ . Selain dari faktor tersebut, struktur sel dan kandungan air pada masing-masing kayu turut memberikan pengaruh
terhadap kecepatan gelombang ultrasonik. Kadar air kering udara kayu sengon, mangium, durian, pinus, rasamala dan kempas secara berurutan yaitu :
17,52 , 15,817 , 14,11 , 13,56 , 14,106 , 14,02 .
Sengon, 5903 Mangium, 6516
Durian, 5691 Pinus SW, 6856
Rasamala, 6142 Kempas, 6104
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000 8000
0.00 0.20
0.40 0.60
0.80 1.00
Kerapatan gcm3 Kecepatanms
Mishiro 1996 dan Chiu et al. 2000 dalam Wang et al. 2002 bahwa kecepatan ultrasonik pada sisi longitudinal cenderung menurun dengan
peningkatan kerapatan. Hubungan antara kerapatan dan kecepatan rambatan gelombang ultrasonik berbeda pada spesimen longitudinal dan radial.
Pada spesimen radial, gelombang ultrasonik merambat melalui sel-sel jari-jari, sedangkan pada spesimen longitudinal gelombang ultrasonik merambat
melalui sel-sel aksial. Perbedaan kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada arah radial dan longitudinal dipengaruhi oleh jenis sel jari-jari
dan aksial, struktur cincin kayu jarak dan kerapatan kayu awal dan kayu akhir, dan karakteristik sel-sel struktural sifat, volume fraksi, panjang,
bentuk, ukuran dan pengaturan sel. Kecepatan rambatan gelombang pada pinus yang merupakan jenis
softwood konifer adalah yang paling tinggi 6856 ms diantara jenis yang lain. Jenis konifer diketahui memiliki struktur kayu yang seragam homogen.
Menurut Watanabe 2002 dalam Wang et al. 2003 struktur softwood kontinus dan seragam, disusun oleh elemen-elemen anatomis panjang
yang memberikan nilai akustik konstan yang tinggi. Sementara itu, kecepatan rambatan gelombang kayu mangium yang merupakan jenis kayu hardwood
adalah 6516 ms. Hasil ini tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Karlinasari et al. 2005 dimana kecepatan
rambatan gelombang pada kayu mangium 6213 ms. Menurut Bucur 1995 sifat-sifat ultrasonik tergantung pada jenis kayu.
Setelah menguji beberapa jenis seperti cemara, doglas-fir cemara Douglas, pinus, jati, dan pohon lainnya untuk mengetahui pengaruh jenis terhadap
sifat-sifat gelombang ultrasonik diperoleh bahwa sifat-sifat gelombang ultrasonik dipengaruhi oleh struktur mikro suatu benda. Karakteristik
seperti sifat-sifat dari dinding sel, kerapatan secara keseluruhan, MOE, dan struktur mikro kayu mempengaruhi kecepatan, pelambatan dan panjang
gelombang.
B. Sifat Mekanis