Serat Kevlar adalah merek dagang yang inovatif dari DuPont. Aramid
(Kevlar) adalah suatu Material yang ditemukan tahun 1964, oleh Stephanie
Kwolek, seorang ahli kimia berkebangsaan Amerika, yang bekerja sebagai peneliti
pada perusahaan DuPont. Aramid adalah kependekan dari kata aromatic polyamide.
Aramid memiliki struktur yang kuat, alot (tough), memiliki sifat peredam yang
bagus (vibration damping), tahan terhadap asam (acid) dan basa (leach) dan
selain itu dapat menahan panas hingga 370°C, sehingga tidak mudah terbakar.
Karena sifatnya yang demikian, aramid juga digunakan di bidang
pesawat terbang, tank, dan antariksa (roket).Produk yang dipasarkan dikenal
dengan nama Kevlar. Kevlar memiliki berat yang ringan, tapi 5 kali lebih kuat
dibandingkan besi.
Dengan teknologi tinggi yang menggabungkan antara kekuatan dengan
berat yang cukup ringan untuk membantu meningkatkan kinerja dari berbagai
produk konsumen, industri maupun Militer. Ringan dan fleksibel adalah sifat
kevlar, Kevlar telah berkembang lebih dari empat dekade dari inovasinya.
Sifat-sifat
Kevlar adalah salah satu tipe aramida, yang terdiri dari rantai
panjang polimer dengan orientasi paralel. Aramida sendiri merupakan suatu serat
sintetik yang berupa rantai panjang poliamida sintetik dengan paling sedikit 85
persen sambungan amidanya menempel secara langsung pada dua rantai aromatik
(gugus amida dan gugus aromatik berselang-seling). Kekuatan kevlar diperoleh
dari ikatan hidrogen intra-molekuler dan interaksi tumpukan aromatik-aromatik
antar lembaran. Interaksi-interaksi ini lebih kuat daripada interaksi Van der
Waals yang terdapat dalam polimer-polimer sintetik lain dan serat-serat seperti
dyneema (serat yang terbuat dari rantai polietilena yang sangat panjang, yang
tersusun searah). Keberadaan garam-garam dan impuritis lain, biasanya kalsium,
dapat mengganggu interaksi pada lembaran polimer dan harus dihilangkan dalam
proses produksi. Kevlar terdiri dari molekul-molekul yang relatif rigid, yang
membentuk struktur seperti lembaran-lembaran datar pada protein sutra.
Dari sifat-sifat tersebut diperoleh serat dengan kekuatan mekanik
yang tinggi dan tahan terhadap panas. Kevlar mempunyai gugus-gugus bebas yang
dapat membentuk ikatan hidrogen pada bagian luarnya, sehingga dapat mengabsorp
air dan mempunyai sifat ’basah’ yang baik. Hal ini juga menjadikannya terasa
lebih alami dan ‘lengket’ dibandingkan dengan polimer pada umumnya, seperti
polietilen.
Produksi
Kevlar disintesis dari monomer 1, 4-fenildiamin (para-fenilendiamin)
dan tereftaloil klorida. Hasilnya adalah polimer aromatik amida (aramida)
dengan cincin benzena dan gugus amida yang berselang-seling. Dengan langkah
produksi ini, diperoleh lembaran polimer yang tergabung secara acak. Untuk
membuat kevlar, bahan-bahan dilarutkan dan diaduk, menghasilkan rantai polimer
yang berorientasi membentuk serat.
Susunan/Struktur Kimia dari Kevlar
Soft body armor umumnya sekarang terbuat dari serat aramid (aramid
fibres)
Gambar: Anyaman serat ini umumnya dikenal dipasaran dengan nama
Kevlar
Salah Satu contoh Prinsip Kerja Baju Anti Peluru dari serat Kevlar
Prinsip kerjanya adalah dengan mengurangi sebanyak mungkin lontaran
energi kinetik peluru, dengan cara menggunakan lapisan-lapisan kevlar untuk
menyerap energi laju tersebut dan memecahnya kepenampang baju yang luas,
sehingga energi tersebut tidak cukup lagi untuk membuat peluru dapat menembus
baju.
Dalam menyerap laju energi peluru, baju (kevlar) mengalami deformasi
yang menekan ke arah dalam (shock wave), tekanan kedalam ini akan diteruskan
sehingga mengenai tubuh pengguna.
Batas maksimal penekanan kedalam tidak boleh lebih dari 4,4 cm (44
mm). Jika batasan tersebut dilewati, maka pengguna baju akan mengalami luka
dalam (internal organs injuries), yang tentunya akan membahayakan keselamatan
jiwa.
Gambar: Serapan laju energi
peluru yang menyebabkan lapisan kevlar mengalami deformasi.
Gambar: Deformasi kevlar
yang menekan tubuh pengguna baju
Gambar diatas menunjukan bahwa anggapan pemakai baju anti peluru
dapat terhindar sepenuhnya dari cidera yang dihasilkan oleh tembakan adalah
salah !. Perlu ditekankan sekali lagi, bahwa fungsi utama baju anti peluru
hanyalah untuk menahan peluru!! Sehingga peluru tidak sampai masuk kedalam
tubuh pemakai baju, yang dapat menyebabkan kematian. Tidak jarang akibat
"tekanan" yang ditimbulkan peluru tadi, pemakai baju akan menderita
luka memar (blunt force trauma) hingga patah tulang.
oleh : imam Rahmad Raharja
Daftar Pustaka
http://adithgeek.wordpress.com/2009/10/18/aplikasi-polimer-dalam-bidang-pertahanan-dan-keamanan/
