针对Lyocell长丝热定型工艺尚不明确的问题，采用干喷湿纺技术制备Lyocell水洗丝，研究热定型张力、温度和时间等工艺参数对Lyocell长丝力学性能和尺寸稳定性的影响，并结合广角X射线衍射、小角X射线散射以及双折射率等测试分析了不同条件下长丝结晶、取向以及微孔等结构的变化规律，阐明了热定型条件下长丝结构与性能的关系。结果表明：温度为110～130℃时，3 min的热定型可保证长丝中水分的去除，在热定型过程中长丝的晶区结构基本不变，微孔尺寸的减小以及非晶区纤维素分子链段的收缩，提高了长丝的致密化程度并降低了取向程度；施加0.5～2.3 cN/dtex的张力，长丝的断裂强度、初始模量不易发生弱化，且干热收缩率低于0.7%。施加适当张力的热定型有效抑制了非晶区链段的解取向，保持了纤维高结晶、高取向的结构特点，从而保证了Lyocell长丝的力学性能和尺寸稳定性。