Performances en laboratoire du dispositif de prélèvement d’aérosols CIP 10 pour la collecte des particules submicroniques

Le CIP 10 est un dispositif de prélèvement d'aérosols conçu pour mesurer en individuel les concentrations massiques en poussières ou celles de substances inorganiques ou organiques spécifiques telles que la silice cristalline, les isocyanates ou les mycotoxines. Il est largement utilisé, notamment en France. Au sein du CIP10, la coupelle rotative contient une mousse en polyuréthane dédiée à la collecte des particules en suspension dans l'air qui tourne à l'intérieur d’un carter à une vitesse proche de 6700 rpm pour induire un débit d'air de prélèvement de 7 ou 10 L/min, selon le sélecteur de particules utilisé. Malgré plusieurs travaux publiés concernant ses performances physiques, aucune donnée expérimentale n'existe concernant l'efficacité d'échantillonnage pour les particules submicroniques.
Cette étude visait à mesurer l'efficacité de collecte du CIP 10 pour différents types de mousse (60 ou 75 ppi, fonctionnalisée ou non) et pour les trois sélecteurs (inhalable, thoracique, alvéolaire).
Des particules polydispersées de diamètres aérodynamiques compris entre 20 nm et 10 µm ont été produites à l'aide de différents générateurs et de différents matériaux (DEHS, billes de verre) dans un banc d'essai spécifique à compensation de perte de charge. Pour un diamètre donné, l'efficacité de collecte a été calculée en comparant les concentrations en nombre mesurées alternativement en amont et en aval de la coupelle rotative, à l'aide de spectromètres APS (TSI 3321) ou SMPS (Grimm DMA Vienna Type, CPC 5.403).
Alors que l'efficacité de collecte est de 100 % pour les particules > 3 µm, elle diminue progressivement jusqu'à environ 50 % et même en dessous de 10 % pour des diamètres aérodynamiques de 800 mm et 150 nm, respectivement. L'efficacité de collecte n'a pas été affectée par le type de mousse ou le débit de l'échantillonneur utilisé. Les cartes des biais et les conséquences sur l'évaluation de l'exposition des travailleurs aux aérosols seront discutées.