Perpustakaan Digital ITB

Body armor merupakan suatu perlengkapan yang penting dalam sektor pertahanan untuk melindungi tubuh dari tembakan. Body armor umumnya dibuat dengan material komposit berpenguat serat yang disusun berlapis, dimana serat yang digunakan yaitu serat performa tinggi seperti Kevlar dan Dyneema. Ketersediaan dari material serat yang terbatas, harganya yang relatif mahal, serta tidak adanya produsen lokal di Indonesia menjadi kendala tersendiri dalam produksi body armor. Sansevieria trifasciata merupakan salah satu jenis tanaman penghasil serat alam hayati yang dapat ditemukan di Indonesia. Serat sansevieria memiliki kekuatan tarik berkisar pada 345-647 MPa dan modulus 20,7 MPa sehingga memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai penguat pada komposit untuk body armor. Selain serat, dibutuhkan juga material matriks yang memiliki kemampuan untuk dapat menyebarkan energi impak dari proyektil serta tersedia di Indonesia, yaitu karet alam. Dalam penelitian ini dikaji penggunaan serat sansevieria sebagai penguat dengan karet alam sebagai matriks untuk aplikasi soft body armor. Perlakuan alkali dengan konsentrasi NaOH sebesar 1, 5, 10, 15, dan 17,5% dilakukan untuk meningkatkan sifat mekanik serat serta interface antara serat sansevieria dan matriks karet. Pengujian tarik, uji densitas, uji Chesson-Datta, FTIR, dan areal density dilakukan untuk mengevaluasi hasil perlakuan alkali yang dilakukan. Karet dengan jenis ribbed smoked sheet (RSS) digunakan sebagai matriks dalam penelitian ini. Proses compounding dilakukan dengan variasi jumlah bahan pengisi carbon black 10, 20, dan 30 phr serta jumlah accelerator untuk proses vulkanisasi 0,4; 2; dan 5 phr. Pengujian rheometer, uji sobek, uji keras, uji tarik, serta rebound test dilakukan untuk mengevaluasi sifat mekanik dari matriks karet yang akan digunakan. Proses pembuatan komposit sansevieria/karet dilakukan melalui metode impregnasi terhadap kain sansevieria dengan karet yang telah dilarutkan dalam toluen. Proses vulkanisasi terhadap kain sansevieria yang telah diimpregnasi karet dilakukan pada temperatur 150 °C selama 15 menit dengan menggunakan mesin compression molding. Pengujian tarik dan uji fraksi volume dilakukan untuk mengevaluasi komposit yang diperoleh. Pengujian balistik untuk mengevaluasi kemampuan komposit yang dibuat sebagai body armor dilakukan melalui simulasi dengan program LS-DYNA untuk peluru level NIJ IIIA. IIIA. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa perlakuan alkali dengan konsentrasi NaOH 1% dapat menghasilkan serat dengan kekuatan tarik tertinggi sebesar 1400,4 MPa. Kemampuan penyerapan energi tertinggi dari compound karet diperoleh pada variasi jumlah accelerator 0,4 phr dan carbon black 30 phr dengan nilai rebound resilience 52,2%. Komposit sansevieria/karet yang diperoleh memiliki kekuatan tarik tertinggi sebesar 101,37 MPa yang dicapai pada 3 lapis kain. Tebal komposit yang ditemukan sebagai kondisi optimum dimana dapat menahan peluru level NIJ IIIA adalah sebesar 15 mm.