Etude terrain VAPEXPO Paris 2015

Le Salon Vapexpo Paris 2015 : un terrain d’enquête pour la recherche

Lors du salon Vapexpo qui a eu lieu à Paris en septembre 2015, notre équipe R&D a proposé aux visiteurs de venir mesurer leur profil de vape sur un U-SAV light mis au point pour le salon. Associé à un questionnaire, il nous a permis de collecter des données afin de dresser un portrait réaliste du vapoteur d’aujourd’hui. La majorité de nos 80 testeurs faisaient partie du secteur de la vape (79% des interrogés vapent sur leur lieu de travail et 62% vapent en subOhm),. De facto, les résultats que nous présentons ci-dessous ne prennent pas en compte le vapoteur « type».

Pour analyser les émissions de vapeurs en conditions réelles, U-SAV dresse un portrait réaliste du vapoteur.

U-SAV, un robot vapoteur capable d’enregistrer les profils de vape

Dans le cadre de la recherche sur l’étude des émissions, plusieurs fabricants et revendeurs d’e-liquides se sont associés pour élaborer un robot vapoteur conçu et pensé par les gens de la vape pour les gens de la vape. Le projet U-SAV pour Universal System For Analysis of Vaping est hébergé au LFEL où une équipe d’ingénieurs et de techniciens travaille afin de développer un système capable d’enregistrer des profils de vape puis de les retranscrire afin de générer des émissions dans des conditions réelles dans le but de les analyser.

Une vape qui évolue et progresse chaque jour

Il est nécessaire d’étendre l’étude de la vapeur au-delà de ce que nous propose la norme expérimentale AFNOR écrite à l’heure actuelle. Le protocole établi dans la norme AFNOR n’a pas pour but de refléter la réalité d’utilisation d’une cigarette électronique par les utilisateurs, mais a pour but de proposer un cadre dans lequel des tests pourront être effectués et qui servira de référence pour les tests matériel et liquide. Notre étude est complémentaire puisqu’elle nous permet de recueillir des données sur les comportements, extrêmement hétérogènes, afin d’analyser les vapeurs en conditions réelles. L’étude des émissions doit englober les vapoteurs « professionnels » afin de présenter à l’ensemble des usagers de la cigarette électronique des catégories de vape plus ou moins à risque.

Un questionnaire pour débuter l’étude

Il était basé sur l’historique des testeurs : leur passé par rapport au tabac, leur début avec la cigarette électronique, pour ensuite pouvoir corréler avec leur comportement à l’heure actuelle : évolution du matériel, taux de nicotine, consommation de cigarettes.

66% des testeurs ont commencé la cigarette électronique il y a plus de deux ans

Ce fort pourcentage confirme que la plupart des testeurs ont un lien très étroit avec le monde de la vape. Bien que tout type de matériel a été utilisé lors des débuts du vapotage (aussi dû à la limitation du matériel il y a quelques années), 87% des testeurs vapent à présent avec des MOD équipés de clearomiseurs rechargeables ou de reconstructibles.

77.5% des testeurs ont complètement arrêté de fumer

L’information extrêmement intéressante que nous avons pu tirer de notre étude est le nombre important d’arrêt total du tabac chez les testeurs. En effet 70% des testeurs fumaient au moins un paquet par jour et 11% fumaient plus de 40 cigarettes de tabac par jour !

La tendance est à la baisse, voire à la suppression de la nicotine dans les e-liquides

Seulement 15% des testeurs vapotaient à des taux inférieurs à 10mg/mL alors qu’à l’heure actuelle ils sont plus de 80% à utiliser un taux ≤6mg/mL, dont 7.5% à utiliser du 0. On peut noter que seulement 7.5% des testeurs vapent à des taux ≥16mg/mL. De même, comme vu dans le questionnaire, les taux de nicotine sont plutôt bas : 79% des testeurs vapotent en 3 ou 6mg/mL. Les taux importants, en particulier supérieurs à 15mg/mL sont une minorité : seulement 5% des testeurs les utilisent, c’est d’ailleurs moins que les 8% des testeurs qui vapotent du 0mg/mL !

Un test en condition réelle

Afin de mesurer le profil de vape des différents testeurs, nous avons mis au point un U-SAV Light, qui nous a permis de  mesurer le temps et le débit d’inspiration de chaque testeur sur leur propre matériel (dans la majorité des cas, notre U-SAV Light n’étant pas compatible avec tous les types de clearomiseur). Après avoir répondu au questionnaire, le testeur pouvait, en utilisant son matériel, faire quelques inhalations, en se rapprochant le plus possible de sa façon naturelle de vapoter.

Quel débit et quel temps  d’inspiration pour les vapoteurs?

La majorité des testeurs a un débit d’inspiration compris entre 1 et 2L/minute, ce qui correspond aux critères données par  la norme AFNOR. Cependant, les temps d’inspiration sont majoritairement supérieurs aux valeurs de la norme : seulement 30% des vapoteurs ont un temps d’inspiration inférieur à 3s (valeur de la norme).  Les temps d’inspiration sont tout de même assez équitablement répartis entre 2 et 5 secondes, alors que les temps d’inspiration inférieurs à 2 secondes ou supérieurs à 5 secondes sont une minorité.

E-Liquide : propylène glycol/glycérine végétale à part égale

D’après les données récoltées, on voit se dégager une nette proportion d’e-liquide en 50/50 (PG/VG) De même, on peut remarquer qu’il n’y a pas de disparité entre les liquides à haut taux de VG ou de PG. En effet, 32% des testeurs vapotent à plus de 50% de VG et 34% des testeurs utilisent un taux de PG >50%.

Une grande différence entre les valeurs demandées par la norme et le matériel utilisé par des vapoteurs expérimentés

Plus de 50% des vapoteurs utilisent des résistances subOhmiques, alors que seulement 3% ont des résistances supérieures à 2 Ohms. La puissance d’utilisation est assez bien répartie : 50% des testeurs vapent entre 10 et 25 watts, et ¼ vapent entre 25 et 50 Watts. Les valeurs extrêmes (hautes ou basses) sont plus rares : 8% vapent à plus de 50 Watts et 14% entre 5 et 10 Watts. Grâce à l’ensemble de ces données (avec une estimation de la quantité d’e-liquide en mL que le testeur consomme par jour ), nous avons pu donner aux testeurs quelques informations sur la consommation du e-liquide à chaque inhalation, sa consommation de nicotine (pour les taux supérieurs à 0mg/mL), ainsi que l’équivalent en cigarettes de tabac.

Pour arriver à ses calculs nous avons dû faire plusieurs approximations :

• toute la nicotine contenue dans l’e-liquide est vaporisée
• la nicotine inhalée lors de l’utilisation de la cigarette électronique est absorbée à 50% par le corps humain
• une cigarette contient 0.8mg de nicotine qui est complètement absorbée par le corps humain (valeur trouvée sur un paquet de cigarette)
• le matériau utilisé pour la résistance n’a pas été pris en compte (notre courbe se base sur du Khantal)

Bien sûr, nous avons eu quelques records qui méritent d’être cités :

• Plus petite puff: 1.76 sec
• Plus petit  débit: 0.404 L/min
• Plus longue puff: 6.79 s
• Plus grand  débit: 9.315 L/min
• Saturation du débit-mètre  (débit >10 L/min) : 5 testeurs!
• Conso e-liquide: 25 mL/jour

Une étude réalisée sur des testeurs expérimentés

Cette étude nous a permis de recenser 80 profils de testeurs afin de mieux cerner les vapoteurs et surtout agrandir notre bibliothèque de profils de vape. Cependant, au vu des réponses des testeurs ainsi que du matériel utilisé (et des puissances des batteries), les testeurs sont des personnes travaillant dans le monde de la vape ou du moins étroitement lié. Les données que nous avons recueillies ne sont donc pas représentatives de la globalité des vapoteurs mais d’une catégorie de vapoteurs connaisseurs et expérimentés : plus de 46% des testeurs estiment avoir une connaissance avancée de leur matériel. Enfin, les réponses au questionnaire sont basées sur la bonne foi des testeurs, et nous n’avons pas été vérifier si les réponses étaient exactes (en particulier sur le nombre de cigarettes encore fumées à ce jour).

Vers une évolution du matériel pour répondre aux différentes manières de vapoter

Il est nécessaire d’étendre cette étude à d’autres profils de vapoteurs afin d’avoir une analyse plus générale des types de comportement. Les résultats de cette étude comportementale permettent de dresser des profils types de vapoteurs confirmés et ainsi intégrer ses nouveaux paramètres dans les futures études de caractérisation. Cependant, nous n’avons pas encore un panel assez large de testeurs, et l’acquisition de profil de vape d’utilisateurs moins expérimentés semblent nécessaire pour étendre notre base de données.

L’acquisition de profils type était une des volontés initiales de U-SAV.

Il existe énormément de façons différentes de vapoter  et les typologies de cigarettes électroniques évoluent de plus en plus vers une puissance élevée de vaporisation  ainsi qu’une meilleure répartition de la température sur la surface de chauffe. A l’heure actuelle, le fil résistif utilisé pour faire les résistances a un diamètre plus fin mais comporte plus de spires. Cela entraîne un étalement de l’énergie à dissiper sur toute la surface de la résistance. Ainsi mieux répartie, elle évite la surchauffe locale.

L’évolution du matériel entraîne un grand changement dans la composition des émissions : puissance plus importante, résistance plus basse, vaporisation plus importante d’e-liquide…. la composition des e-liquides doit être désormais «liée» aux volumes potentiellement inhalés.