紡糸（ぼうし、英: spinning）は、合成樹脂などの原料を口金から押し出し、引き伸ばして細長い繊維状にする工程である。紡糸技術は繊維工学の中でもとりわけ繊細で、高度な技術要素を含む[1]。
紡績、製糸との違い

紡糸は、繊維状ではない原料を、押出成形の技術を応用して長繊維（フィラメント）に加工する工程である。石油由来の化学繊維だけでなく、天然のセルロースを溶解して作られる再生繊維においても紡糸を行う[2]。短繊維から紡績によって作られた糸を「紡績糸」と呼ぶのに対し、長繊維から作られた糸そのものを「紡糸」（または、「フィラメント糸」）と呼ぶこともある[3]。

紡績は、英語の綴りは紡糸と同じspinningであるが、短繊維（英語版）（ステープル）を撚ることにより糸を作る工程である。主に木綿、麻、羊毛などでこの工程が採られるが、化学繊維の短繊維に対し紡績を行うこともある。その場合においても、化繊の短繊維は、紡績の前段階で「紡糸」の工程で作られる[4]。

製糸（filature）はカイコが作り出した繭から生糸を得る工程を指す[5]。後述の通り、カイコは紡糸に相当する働きで絹を作り出している。
紡糸法

紡糸は、原料を「とかして（融/溶）」「引き伸ばして」「固める」ことが基本的な原理となる。加熱して融かす溶融紡糸、溶媒に溶かす溶液紡糸があり、溶液紡糸の中でも溶媒を気化させて除去する乾式紡糸、凝固液中に繊維を沈殿させる湿式紡糸が代表的である[6]。溶液紡糸はエネルギー消費が大きく、溶媒回収の必要もあり高コストであるが、高性能繊維を得ることができる[7]。
溶融紡糸

溶融紡糸は溶液紡糸に比べると溶媒を使用しないため環境への負荷が低く、製造費も安価である。熱可塑性のある原料に適し、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、ポリプロピレンなどでこの方法が採られる[7]。溶融紡糸は大きく分けて溶融工程（溶解工程）、ドラフト工程、延伸工程、熱処理工程の4工程からなる[8]。

溶融工程において、高粘度のポリマーを加熱溶融する。溶融に必要な温度は原料により異なり、ノズル温度ではスチレン・ブタジエンゴム90℃、ポリウレタン170℃（加硫促進剤を配合したものは125℃）、低密度ポリエチレン140?240℃、無定形ポリスチレン200?250℃、結晶性ポリプロピレン220?300℃、ポリカーボネート230?290℃などとなる。安定剤や着色剤を添加する場合には溶融工程で混練される[8]。

ドラフト工程では、溶融したポリマー原液を内径0.030?0.150mmの孔をあけたノズル（紡糸口金（英語版））[9]から吐出し糸状にしたのち、吐出速度を超える速度で引き伸ばしつつ融点以下に冷却して固化させる[8]。巻取り速度/ノズル吐出速度の比を「ドラフト比」という[10]。ドラフト比を高めすぎると、ドローレゾナンスと呼ばれる流動不安定性が発現する[1]。

均一な粘度のまま孔を通過する必要から、ノズルの内部構造はできるだけシンプルであることが望まれる。孔は等間隔に環状に配列されることが多いが、直線状に配列される場合もある。ノズルの外面は、口金の突出のない平面な円板状とすることで保守性が向上する[11]。円形以外の断面を持つ糸を「異形断面糸」といい、1959年にデュポンにより初めて工業化された。三角形の断面のナイロンは、光沢や汚れにくさをセールスポイントとしてカーペットなどに加工され販売された[12]。繊維に求める風合いや吸水性、染色性などに応じてさまざまな断面形状が採られるが[13]、絹の断面が三角形に近い形状であることから、シルクライク素材と呼ばれる絹に似た光沢を持つ化繊は、三角形の断面とすることが多い。ウールライク素材では、羊毛に似た嵩高性と保温性を持たせるため複雑な断面で紡糸される[12][14]。ナイロンの側面に深い溝を持たせ、溝に含む空気で撥水性を高めた新素材も開発されている[15]。

ドラフト工程で得た繊維は、通常は伸びが大きいためそのままでは実用にならない。この繊維を融点以下の適切な温度に加熱し、機械的に引き伸ばすことによって強度を持たせることができる。この工程を延伸という[16]。延伸工程を省略し、毎分6,000?8,000メートルの紡糸を行うPETの超高速紡糸も実用化され[17][18]、さらにポリエステル繊維の毎分14000mの超高速紡糸も開発されている[19][注釈 1]。

延伸した繊維を自由な状態で放置すると収縮が起きる。また、使用温度が高くなると収縮が増大する。経時変化と熱の影響を軽減するため、延伸温度より2?3℃高い温度帯で、2組のゴデットロール間で等速ないしわずかに収縮する程度の回転比で熱処理工程（アニーリングとも）を行う。その後ボビンに巻き取り、繊維として完成する[16]。さらに、布地に織られ、縫製されて被服などに加工されて消費者の手元に届く。
溶液紡糸
乾式紡糸

アセテート繊維やポリウレタンなど、中粘度の非溶融性ポリマーを溶媒に溶解し、ノズルから加熱気体中に吐出させ、溶媒を蒸発させる方法である[7]。基本的なプロセスは1950年代に確立しており、乾式紡糸特有の工程である糸条の乾燥以外は既存の溶融紡糸や湿式紡糸の技術が応用される[20]。
湿式紡糸

歴史的に最も古くからある紡糸法である[21]。非溶融性ポリマーを溶媒に溶解することは乾式紡糸と同様であるが、吐出先は凝固液である[7]。ポリマーが高温で溶融せず、溶媒が高温で不安定となる場合には湿式紡糸が選択される。湿式紡糸は、凝固のメカニズムにより相分離法、ゲル紡糸法、液晶紡糸法に区分できる。ポリアクリロニトリル（PAN）、ビスコースレーヨン、ベンベルグは相分離法で製造される[22]。一般に溶融紡糸や乾式紡糸に比べて紡糸速度は低速であるが[7]、PANは1,000?2,000m/分の高速紡糸技術が開発されている[22]。乾式紡糸は溶媒を揮発させるため高温で吐出されるのに対し、湿式紡糸は室温に近い温度帯で行われる[23]。

ノズルと凝固液の液面との間に数mm?数十cmの空隙を設ける乾湿式紡糸（エアギャップ紡糸）は、空隙部では抵抗が少ないため糸条は細く、繊維表面はなめらかで光沢ができる。紡糸速度の向上にも寄与することから、リヨセルやアクリル繊維の一部でこの方法が採られる[24]。

線状のプレポリマーをジアミン溶液に吐出して、化学反応により繊維を得る方法は、「化学紡糸」あるいは「反応紡糸」と呼ばれる[20]。
ゲル紡糸

ゲル紡糸は、超高分子量ポリエチレンなど重合度の高い屈曲性ポリマーを溶媒で溶解して紡糸し、高倍率に延伸可能なゲル状の糸にしたのち高強度・高弾性率繊維を製造する手法である[25]。